Aprimoramento do agrupamento de formas com o uso do Bagging

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: NASCIMENTO, Inácio Robson Alves do
Orientador(a): MARTINEZ, Raydonal Ospina
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Estatistica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/66099
Resumo: Esta tese investiga o aprimoramento de algoritmos de agrupamento adptados à Análise Estatística de Formas (AEF), com foco em dados bidimensionais (2D) e tridimensionais (3D). O agrupamento de formas geométricas de objetos tem importância significativa em vários cam- pos de estudo, como por exemplo Biologia, Geologia e Medicina. Consequentemente, vários pesquisadores têm se concentrado no aprimoramento de algoritmos de agrupamento para aná- lise de formas. Nesse sentido, o presente trabalho propõe a combinação de algoritmos clássicos de agrupamento baseados em particionamento com a técnica de reamostragem Bagging, no contexto de clustering ensembles. Os métodos foram avaliados por meio de experimentos com dados simulados e aplicações em conjuntos de dados reais, utilizando medidas de validação como Índice de Rand e Índice de Fowlkes-Mallows, além do teste de Wilcoxon pareado e uma medida de ganho relativo. Os resultados mostram que a combinação com Bagging melhora significativamente o desempenho dos algoritmos em diversos cenários. Verificou-se que os ga- nhos de desempenho obtidos com o uso do Bagging são influenciados pelas características dos dados, especialmente pela quantidade de marcos presentes nas formas analisadas. Além disso, o uso de estratégias de paralelização potencializa a aplicação prática do Bagging, tornando-o uma abordagem eficaz para aprimorar algoritmos de agrupamento. A tese contribui com evi- dências sobre a eficácia do uso de técnicas ensemble em agrupamento de formas, oferecendo um referencial útil para futuras aplicações em campos de estudo que se baseiam em dados de formas.
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Nesse sentido, o presente trabalho propõe a combinação de algoritmos clássicos de agrupamento baseados em particionamento com a técnica de reamostragem Bagging, no contexto de clustering ensembles. Os métodos foram avaliados por meio de experimentos com dados simulados e aplicações em conjuntos de dados reais, utilizando medidas de validação como Índice de Rand e Índice de Fowlkes-Mallows, além do teste de Wilcoxon pareado e uma medida de ganho relativo. Os resultados mostram que a combinação com Bagging melhora significativamente o desempenho dos algoritmos em diversos cenários. Verificou-se que os ga- nhos de desempenho obtidos com o uso do Bagging são influenciados pelas características dos dados, especialmente pela quantidade de marcos presentes nas formas analisadas. Além disso, o uso de estratégias de paralelização potencializa a aplicação prática do Bagging, tornando-o uma abordagem eficaz para aprimorar algoritmos de agrupamento. A tese contribui com evi- dências sobre a eficácia do uso de técnicas ensemble em agrupamento de formas, oferecendo um referencial útil para futuras aplicações em campos de estudo que se baseiam em dados de formas.This thesis investigates the enhancement of clustering algorithms adapted to Statistical Shape Analysis (SSA), focusing on two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) data. The clustering of geometric shapes of objects has significant importance in several fields of study, such as Biology, Geology, and Medicine. Consequently, several researchers have focused on the enhancement clustering algorithms for shape analysis. In this sense, the present work proposes the combination of classical clustering algorithms based on partitioning with the resampling technique Bagging, in the context of clustering ensembles. The methods were evaluated through experiments with simulated data and applications in real datasets, using validation measures such as the Rand Index and Fowlkes-Mallows Index, in addition to the paired Wilcoxon test and a relative gain measure. The results show that the combination with Bagging significantly improves the performance of the algorithms in several scenarios. It was found that the performance gains obtained with the use of Bagging are influenced by the data characteristics, especially by the number of landmarks present in the analyzed shapes. Furthermore, the use of parallelization strategies enhances the practical application of Bagging, making it an effective approach to improve clustering algorithms. The thesis contributes with evidence on the effectiveness of the use of ensemble techniques in shape clustering, offering a useful reference for future applications in fields of study that rely on shape data.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em EstatisticaUFPEBrasilhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAnálise de agrupamentoAnálise estatística de formasProcedimento baggingValidação de agrupamentoAprimoramento do agrupamento de formas com o uso do Bagginginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82362https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/66099/2/license.txt5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973MD52ORIGINALTESE Inácio Robson Alves do Nascimento.pdfTESE Inácio Robson Alves do 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