CUSBoost: 分类不平衡问题的聚类下采样AdaBoost算法

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"这篇论文提出了一种新的基于聚类的欠采样方法,结合提升算法(CUSBoost)来处理不平衡分类问题。针对多数类过度代表而少数类样本不足的情况,CUSBoost旨在改善传统Adaboost在多分类任务中的性能,尤其是在处理具有高度不平衡数据集时的挑战。" Adaboost算法是一种集成学习方法,最初设计用于二分类问题,通过迭代地调整数据权重和训练弱分类器,使得每次迭代重点关注前一轮被错误分类的样本,从而构建出一个强分类器。其核心思想是通过多次迭代,每个迭代中训练一个简单的分类器(如决策树),然后根据该分类器的性能赋予其不同的权重,最后将所有分类器组合起来形成一个最终的预测模型。 然而,在多分类任务中,Adaboost的直接应用可能无法有效地处理不平衡数据集,即不同类别的样本数量相差悬殊。这会导致模型过于关注数量占优的类别,而忽视了少数类别的样本,从而影响分类的准确性和鲁棒性。针对这个问题,CUSBoost提出了一个新的策略。 CUSBoost首先采用聚类方法对多数类样本进行欠采样,即减少多数类的样本量,使得各类别之间的样本数量更加平衡。这种欠采样策略有助于防止模型过拟合在多数类上,同时确保少数类样本的重要性得到提高。接着,结合Adaboost算法的迭代过程,不断调整样本权重和训练弱分类器,确保在每个迭代中,聚类后的样本能更均匀地代表各个类别。 此外,CUSBoost还利用Boosting的思想,通过结合多个弱分类器形成强分类器。每个弱分类器在训练过程中都会重点关注前一轮中分类错误或困难的样本,这样在整个集成中,每个弱分类器都负责解决特定子问题,从而提高整体分类性能。论文中提到,这种方法在处理不平衡数据集时,能够显著提高对少数类别的识别能力,从而提高分类的整体准确率。 CUSBoost是针对不平衡分类问题的一种有效解决方案,它通过聚类和Adaboost的结合,优化了传统Adaboost在多分类任务中的性能,尤其适用于那些重视少数类样本的应用场景,如医疗诊断、金融风险评估等。