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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/59888

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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.contributor.advisorMATTOS NETO, Paulo Salgado Gomes de-
dc.contributor.authorSALES, Jair Paulino de-
dc.date.accessioned2025-01-21T15:00:08Z-
dc.date.available2025-01-21T15:00:08Z-
dc.date.issued2024-08-02-
dc.identifier.citationSALES, Jair Paulino de. Dynamic ensemble selection forecasting system based on trend classification. 2024. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/59888-
dc.description.abstractDynamic Ensemble Selection systems (DES) have been proposed as an useful alternative for modeling and forecasting time series. The basic idea is to assess the performance of single models and select the best ones for predicting a new test instance. One of the most common selection strategies involves constructing regions of competence (RoC). In this case, based on a new test instance to be predicted, one evaluates which instances from the training and/or validation set are most similar using a similarity metric. However, the absence of similar pat- terns between the test and training/validation sets compromises the quality of the RoC and adversely affects the predictive capabilities of these systems. Besides, the choice of which similarity measure to adopt is a complex and ongoing research problem. Consequently, the fol- lowing question arose: “How to conduct the selection phase considering structural changes in terms of trend in the time series, without relying on similarity measures?”. This thesis proposes a new DES approach, Dynamic Ensemble Selection based on Trend Classification (DESTC), which uses trend analysis to select the models to be combined. Trend is the prevailing direc- tion or pattern in data observed over time. DESTC consists of two main phases: the training phase (a), in which a pool of models is evaluated to determine the best ones for each trend class, and the testing phase (b), in which each new instance has its trend assessed, and the top-performing models are selected for prediction. To evaluate the predictive performance of DESTC, two experiments were conducted. In Experiment A, the proposed approach was ap- plied to COVID-19 incidence time series data from eight countries and compared with single and ensemble-based algorithms from the literature. The proposed approach achieved superior forecasting performance and lower computational cost. In Experiment B, DESTC was further evaluated on time series exhibiting distinct characteristics from various phenomena. The results demonstrated that DESTC is a competitive alternative to other Multiple Predictor Systems (MPS). The main limitation of the proposed method is that DESTC tends to have lower predictive performance when the time series lacks a clear trend cycle pattern, making model selection based on trend classification impractical. Moreover, the results presented and dis- cussed in both experiments demonstrate that the proposed method, DESTC, is a competitive alternative to other MPSs found in the literature.pt_BR
dc.language.isoengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectDynamic Ensemble Selectionpt_BR
dc.subjectTrend Classificationpt_BR
dc.subjectModel Selectionpt_BR
dc.subjectTime Seriespt_BR
dc.subjectForecastingpt_BR
dc.titleDynamic ensemble selection forecasting system based on trend classificationpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.advisor-coFIRMINO, Paulo Renato Alves-
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7099203116962634pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.leveldoutoradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4610098557429398pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da Computacaopt_BR
dc.description.abstractxSistemas de Seleção Dinâmica têm sido propostos como uma alternativa útil para modelagem e previsão de séries temporais. Seu funcionamento avalia modelos em um conjunto (pool) para selecionar os mais competentes e os utilizar na previsão de novas instâncias de teste. Uma estratégia comum de seleção é a construção de regiões de competência (RoC), a partir da qual se avalia, com base na nova instância de teste, quais instâncias do conjunto de treinamento e/ou validação são mais semelhantes usando uma métrica de similaridade. No entanto, a ausência de padrões similares entre os conjuntos de teste e de treinamento/validação compromete a qualidade da RoC e afeta negativamente a capacidade preditiva desses sistemas. Além disso, a escolha de qual métrica de similaridade utilizar é um problema de pesquisa complexo e ainda em estudo. Neste sentido, surge a seguinte questão de pesquisa: “Como conduzir a fase de seleção considerando mudanças estruturais em termos de tendência na série temporal, sem depender de medidas de similaridade?”. Esta tese propõe uma nova abordagem de seleção dinâmica, denominada Dynamic Ensemble Selection based on Trend Classification (DESTC), que utiliza análise de tendências para selecionar os modelos a serem combinados. O DESTC possui duas fases principais: a fase de treinamento (a), na qual um conjunto de modelos é avaliado para determinar os melhores para cada classe de tendência; e a fase de teste (b), na qual cada nova instância tem sua tendência avaliada, e os modelos com melhor desempenho são selecionados para a previsão. Para avaliar o desempenho preditivo do DESTC, foram conduzidos dois experimentos. No Experimento A, a abordagem proposta foi aplicada aos dados de séries temporais de incidência de COVID-19 de oito países e comparada com modelos únicos e ensembles já bem conhecidos na literatura. A abordagem proposta alcançou desempenho de previsão superior e menor custo computacional. No Experimento B, o DESTC foi avaliado em séries temporais que apresentam características diversas. Os resultados demonstraram que o DESTC é uma alternativa competitiva em relação a outros algoritmos. A principal limitação do método proposto é que o DESTC tem desempenho preditivo inferior quando a série temporal não possui um padrão bem definido de ciclos de tendência. Por fim, os resultados apresentados demonstram que o método proposto é uma alternativa competitiva em relação a outros sistemas de selação dinâmica encontrados na literatura.pt_BR
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/8548404880587575pt_BR
Aparece en las colecciones: Teses de Doutorado - Ciência da Computação

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