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基于互信息和融合加权的并行深度森林算法

Parallel deep forest algorithm based on mutual information and mixed weighting
毛伊敏1,2
李文豪1
1. 江西理工大学 信息工程学院, 江西 赣州 341000
2. 韶关学院 信息工程学院, 广东 韶关 512000

摘要

针对大数据环境下并行深度森林算法中存在不相关及冗余特征过多、多粒度扫描不平衡、分类性能不足以及并行化效率低等问题,提出了基于互信息和融合加权的并行深度森林算法(parallel deep forest algorithm based on mutual information and mixed weighting,PDF-MIMW)。首先,在特征降维阶段提出了基于互信息的特征提取策略(feature extraction strategy based on mutual information,FE-MI),结合特征重要性、交互性和冗余性度量过滤原始特征,剔除过多的不相关和冗余特征;接着,在多粒度扫描阶段提出了基于填充的改进多粒度扫描策略(improved multi-granularity scanning strategy based on padding,IMGS-P),对精简后的特征进行填充并对窗口扫描后的子序列进行随机采样,保证多粒度扫描的平衡;其次,在级联森林构建阶段提出了并行子森林构建策略(sub-forest construction strategy based on mixed weighting,SFC-MW),结合Spark框架并行构建加权子森林,提升模型的分类性能;最后,在类向量合并阶段提出基于混合粒子群算法的负载均衡策略(load balancing strategy based on hybrid particle swarm optimization algorithm,LB-HPSO),优化Spark框架中任务节点的负载分配,降低类向量合并时的等待时长,提高模型的并行化效率。实验表明,PDF-MIMW算法的分类效果更佳,同时在大数据环境下的训练效率更高。

基金项目

广东省重点领域研发计划资助项目(2022B0101020002)
广东省重点提升项目(2022ZDJS048)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.05.0240
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2024年第41卷 第2期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 473-481
文章编号: 1001-3695(2024)02-023-0473-09

发布历史

[2023-08-03] 优先出版
[2024-02-05] 印刷出版

引用本文

毛伊敏, 李文豪. 基于互信息和融合加权的并行深度森林算法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (2): 473-481. (Mao Yimin, Li Wenhao. Parallel deep forest algorithm based on mutual information and mixed weighting [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (2): 473-481. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

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