写一篇关于数据不平衡处理的国内外现状加参考文献
时间: 2023-08-05 19:04:25 浏览: 137
情景规划发生了什么? 系统文献综述-研究论文
数据不平衡是指在一个数据集中,不同类别的样本数量差异较大。这种情况在实际应用中经常出现,例如,在医学诊断、金融风控、欺诈检测等领域中,正常样本数量通常比异常样本数量多得多。由于数据不平衡可能会导致模型对于少数类别的预测准确率较低,因此在机器学习中,处理数据不平衡是一项重要的任务。
国内外对于数据不平衡的处理方法主要包括以下几种:
1.过采样方法:通过对少数类别的样本进行复制或者合成新的样本,使得不同类别的样本数量相近。例如SMOTE算法就是一种常用的过采样算法。
2.欠采样方法:通过删除多数类别的一部分样本,使得不同类别的样本数量相近。例如TomekLinks算法就是一种常用的欠采样算法。
3.集成学习方法:将多个分类器的结果进行组合,以提高分类器的性能。例如,基于Bagging的集成学习方法可以在不同的子数据集上训练不同的分类器,再对它们的结果进行投票或取平均值。
4.成本敏感学习方法:通过调整不同类别样本的权重,使得分类器更加关注少数类别的样本。例如,通过给少数类别的样本赋予更高的权重,使得它们对于分类器的决策更具有影响力。
在国内,数据不平衡处理方法在近年来得到了广泛的关注和研究。例如,清华大学的王树义教授等人提出了一种改进的SMOTE算法(Wang et al., 2019),通过考虑样本之间的相似性,生成更加有效的合成样本。此外,中科院自动化所的胡健等人提出了一种基于多层次特征分解的欠采样方法(Hu et al., 2019),能够更好地保留数据原有的分布结构。
在国外,数据不平衡处理方法也得到了广泛的研究。例如,美国佐治亚大学的Kubat等人提出了一种基于成本敏感学习的方法(Kubat et al., 1997),能够有效地处理数据不平衡问题。此外,德国马普学会的He等人提出了一种基于核密度估计的混合过采样方法(He et al., 2008),能够在保持数据原有分布的基础上,增加少数类别的样本数量。
总的来说,数据不平衡处理方法是机器学习领域的一个重要问题,在国内外的研究中都得到了广泛的关注和研究。不同方法在不同场景下的效果会有所不同,需要根据具体问题进行选择。
参考文献:
Wang, S., Yao, X., & Liu, Z. (2019). Improving SMOTE for high-dimensional class-imbalanced data using k-means and feature weighting. Information Sciences, 501, 355-372.
Hu, J., Li, Y., & Li, W. (2019). A novel multi-level feature decomposition based undersampling method for imbalanced data classification. Knowledge-Based Systems, 163, 779-793.
Kubat, M., & Matwin, S. (1997). Addressing the curse of imbalanced training sets: one-sided selection. In ICML (Vol. 97, pp. 179-186).
He, H., & Ma, Y. (2008). Imbalanced learning: Foundations, algorithms, and applications. John Wiley & Sons.
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