随机森林算法处理不平衡数据的改进及其并行化
[Abstract]:Random forest (Random Forest) is to build a forest in a random way. There are many decision trees in the forest, and there is no correlation between each decision tree of the random forest. Each decision tree is constructed by random sampling, and then the voting is used to classify and predict the decision tree. The algorithm solves the performance bottleneck of single classifier, so it is widely used in many aspects. Of course, there are still some problems to be improved in this algorithm. In view of the low efficiency of the stochastic forest algorithm in dealing with unbalanced data sets, this paper proposes a new method to deal with the unbalanced problem. At the same time, with the increase of the number of computations, how to improve the prediction speed and shorten the running time, according to the characteristics of the stochastic forest algorithm in the construction process, this paper proposes the idea of parallelization. Based on the detailed reference of domestic and foreign literatures, this paper mainly optimizes the random forest from two aspects. Firstly, a new method of data preprocessing is proposed. In view of the shortcomings of stochastic forest algorithm in dealing with unbalanced data sets and the problems of blindness and marginalization of SMOTE algorithm in selecting samples, this paper combines K-means algorithm with SMOTE algorithm. The main idea of K_SMOTE, a K_SMOTE algorithm, is to find out the center of the original negative class by using the K-means method, and then to get the "new negative class" according to SMOTE, and to replace all the negative classes in the original data set with the "new negative class". Use SMOTE again to get the "new data set". The experimental results show that the classification performance of the proposed method is improved on the stochastic forest algorithm. Second, the parallel research of stochastic forest algorithm based on Mapreduce framework. With the exponential growth of data volume in modern society, it takes a lot of time to classify by using stochastic forest algorithm, and the classification performance is also low. In this context, according to the independent characteristics of constructing a single decision tree in random forest, and combining with the Mapreduce idea of distributed framework of Hadoop platform, It is proposed that the main idea of parallel research on Mapreduce framework based on Mapreduce framework is to divide and conquer the complex problems into several identical sub-problems, and it is much easier to solve the corresponding sub-problems. In the stochastic forest algorithm, divide-and-conquer is mainly reflected in the parallel process of constructing a single decision tree, and then the combined construction of multiple decision trees is voted. The experimental results show that the time and efficiency of the parallel stochastic forest are improved.
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP311.13
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,本文编号:2294610
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