L'augmentation de données est une technique statistique qui permet l'estimation du maximum de vraisemblance à partir de données incomplètes. L'augmentation de données a des appl...
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L'augmentation de données est une technique statistique qui permet l'estimation du maximum de vraisemblance à partir de données incomplètes. L'augmentation de données a des applications importantes dans l'analyse bayésienne , et la technique est largement utilisée dans l'apprentissage automatique pour réduire le surapprentissage lors de l'entraînement de modèles d'apprentissage automatique, obtenu en entraînant les modèles sur plusieurs copies légèrement modifiées des données existantes.
Techniques de suréchantillonnage synthétique pour l'apprentissage automatique traditionnel
fournir des exemples et un artificielest formé ce qui est àquoiest àUne transformation est appliquée àpour le rendre plus semblable à, la même transformation est ensuite appliquée àqui génèreIl a été démontré que cette approche améliorait les performances d'un classificateur d'analyse discriminante linéaire sur trois ensembles de données différents.
Les recherches actuelles montrent qu'il est possible d'obtenir des résultats significatifs grâce à des techniques relativement simples. Par exemple, Freer a observé que l'ajout de bruit aux données collectées, afin de générer des points de données supplémentaires, améliorait les capacités d'apprentissage de plusieurs modèles dont les performances étaient initialement assez faibles. Tsinganos et al. ont étudié les approches de déformation d'amplitude, de décomposition en ondelettes et de modèles EMG de surface synthétiques (approches génératives) pour la reconnaissance des gestes de la main, et ont constaté une amélioration des performances de classification pouvant atteindre +16 % grâce à l'introduction de données augmentées lors de l'entraînement. Plus récemment, les études sur l'augmentation de données se sont concentrées sur le domaine de l'apprentissage profond, et plus précisément sur la capacité des modèles génératifs à créer des données artificielles qui sont ensuite intégrées au processus d'entraînement du modèle de classification. En 2018, Luo et al. ont observé que des données de signaux EEG utiles pouvaient être générées par des réseaux antagonistes génératifs de Wasserstein conditionnels (GAN), puis intégrées à l'ensemble d'entraînement dans un cadre d'apprentissage classique par essais et erreurs. Les auteurs ont constaté une amélioration des performances de classification grâce à l'introduction de ces techniques.
Signaux mécaniques
La prédiction des signaux mécaniques basée sur l'augmentation des données ouvre la voie à une nouvelle génération d' innovations technologiques , telles que la gestion de l'énergie, la 5G et la robotique. En 2022, Yang et al. ont intégré les contraintes, l'optimisation et le contrôle dans un réseau profond basé sur l'augmentation et l'élagage des données, en tenant compte de la corrélation spatio-temporelle. Ils ont ainsi amélioré l'interprétabilité, la sécurité et la contrôlabilité de l'apprentissage profond dans des projets industriels réels grâce à des équations de programmation mathématique explicites et des solutions analytiques.