Программные продукты и системы

В условиях современного общества актуальна задача получения правильных прогнозов о поведении сложных систем в будущем на основании их прошлого состояния. Для решения данной задачи обычно применяют методы машинного обучения, которые анализируют имеющиеся данные об истории поведения сложных технических систем и принимают во внимание примеры предыдущих прогнозов как для первоначального формирования схем обучения, так и для улучшения их функциональных характеристик. Одной из фундаментальных проблем задачи машинного обучения является проблема классификации, имеющая сходство с задачей прогнозирования. При решении задач как классификации, так и прогнозирования используется двухэтапный процесс: создание модели на основе обучающей выборки и реализация модели для предсказания значений зависимой переменной. Задача прогнозирования требует разработки быстрых алгоритмов анализа данных. Необходима замена существующих методов классификации на более эффективные в связи с требованием повышения точности работы разрабатываемой системы. На замену существующим методам приходит алгоритм машинного обучения «случайный лес» (далее RF). Он основан на построении ансамбля деревьев решений, где каждый элемент строится на выборке, которая получается при помощи бустрепинга – метода исследования распределения статистик распределений вероятности исходной обучающей выборки. Существующие алгоритмы недостаточно эффективны для использования в разрабатываемой системе, поэтому для выработки оптимального решения была введена нечеткая экспертная компонента. На основе метода RF разработан алгоритм классификации, позволяющий улучшить эффективность нахождения классифицированного решения.

Подробное описание дается в статье «Алгоритм классификации, основанный на принципах случайного леса, для решения задачи прогнозирования», авторы: Картиев С.Б., Курейчик В.М. (Инженерно-технологическая академия Южного федерального университета, Таганрог).