Логическая обучающая машина - Logic learning machine

Логическая обучающая машина (LLM) это машинное обучение метод, основанный на генерации внятных правил. LLM - это эффективная реализация парадигмы коммутирующей нейронной сети (SNN),[1] разработан Марко Музелли, старшим научным сотрудником Итальянского национального исследовательского совета CNR-IEIIT в Генуя.Logic Learning Machine реализована в Rulex люкс.

LLM использовалась в различных секторах, в том числе в области медицины (классификация ортопедических пациентов,[2] Анализ микромассивов ДНК [3] и системы поддержки принятия клинических решений [4]), финансовые услуги и управление цепочками поставок.

История

Подход с коммутационной нейронной сетью был разработан в 1990-х годах для преодоления недостатков наиболее часто используемых методов машинного обучения. В частности, методы черного ящика, такие как многослойный персептрон и Машина опорных векторов, имел хорошую точность, но не мог дать глубокого понимания изучаемого явления. С другой стороны, деревья решений могли описать явление, но часто не хватало точности. Коммутационные нейронные сети использовали Булева алгебра создавать наборы понятных правил, способных обеспечить очень хорошую производительность. В 2014 году была разработана и внедрена эффективная версия Switching Neural Network в Rulex Suite с названием Logic Learning Machine.[5] Также была разработана версия LLM, посвященная задачам регрессии.

Общее

Как и другие методы машинного обучения, LLM использует данные для построения модели, способной делать хороший прогноз будущего поведения. LLM начинается с таблицы, включающей целевую переменную (выход) и некоторые входные данные, и генерирует набор правил, возвращающих выходное значение. соответствующий заданной конфигурации входов. Правило записывается в виде:

где последствие содержит выходное значение, тогда как предпосылка включает одно или несколько условий на входах. В зависимости от типа ввода условия могут иметь разные формы:

  • для категориальные переменные входное значение должно быть в заданном подмножестве:.
  • для упорядоченные переменные условие записывается как неравенство или интервал: или

Таким образом, возможное правило находится в форме

Типы

В зависимости от типа вывода были разработаны разные версии Logic Learning Machine:

использованная литература

  1. ^ Muselli, Марко (2006). «Коммутационные нейронные сети: новая модель коннекционизма для классификации» (PDF). WIRN 2005 и NAIS 2005, Конспект лекций по информатике. 3931: 23–30.
  2. ^ Mordenti, M .; Ferrari, E .; Pedrini, E .; Fabbri, N .; Campanacci, L .; Muselli, M .; Сангиорги, Л. (2013). «Валидация новой классификации множественных остеохондром посредством коммутирующих нейронных сетей». Американский журнал медицинской генетики, часть A. 161 (3): 556–560. Дои:10.1002 / ajmg.a.35819. PMID  23401177. S2CID  23983960.
  3. ^ Cangelosi, D .; Muselli, M .; Blengio, F .; Becherini, P .; Versteeg, R .; Conte, M .; Варесио, Л. (2013). «Использование управляемой атрибутами машины инкрементальной дискретизации и логического обучения для построения прогностического классификатора для пациентов с нейробластомой». Биты2013. 15: S4. Дои:10.1186 / 1471-2105-15-S5-S4. ЧВК  4095004. PMID  25078098.
  4. ^ Parodi, S .; Filiberti, R .; Marroni, P .; Montani, E .; Муселли, М. (2014). «Дифференциальная диагностика мезотелиомы плевры с помощью логической обучающей машины». Биты2014. 16: S3. Дои:10.1186 / 1471-2105-16-S9-S3. ЧВК  4464205. PMID  26051106.
  5. ^ «Rulex: программа для извлечения знаний из данных». Итальянский национальный исследовательский совет. Получено 7 марта 2015.

внешние ссылки

  • Rulex официальный сайт