Meike Schneider

• Active Learning (AL) ist eine besondere Trainingsstrategie im überwachten maschinellen Lernen, mit dem Ziel die Accuracy eines Klassifikators zu verbessern, indem ein Klassifikator mit nur wenig gelabelten, aber dafür hoch informativen Datenpunkten (DP) gelernt wird. In der medizinischen Forschung liegen oftmals nur wenig gelabelte DP vor. AL kann eine sinnvolle Strategie sein, um die Kosten und den Aufwand für das Labeln ungelabelter DP zu senken. Mit Pool-Based AL wurden bisher die größten Erfolge verzeichnet. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei biologische, binäre Klassifikationsprobleme mit Uncertainty Sampling Pool-Based AL und Query by Bagging Comitee Pool-Based AL untersucht. Der Generalized Learning Vector Quantization (GLVQ) und ein Multilayer Perzeptron (MLP) wurden als Klassifikatoren verwendet. Anhand eines linear trennbaren und eines nicht linear trennbaren Datensatzes wurden die Auswirkungen der Anzahl an gelabelten DP, mit welcher die Klassifikatoren zu Beginn trainiert wurden, auf die Accuracy untersucht. Die AL-Accuracy näherte sich für das anfängliche Training der Klassifikatoren mit 10 % gelabelten DP bereits stark an die Accuracy im klassischen maschinellen Lernen an und war teilweise sogar größer. In einem weiteren Experiment wurden daher die Klassifikatoren anfänglich mit nur 1 % gelabelten DP trainiert. Es wurde die Auswirkung der Anzahl nachgelabelter DP, mit welcher die Klassifikatoren nachtrainiert wurden, auf die Accuracy untersucht. Für den linear trennbaren Datensatz war die Anwendung von AL mit dem GLVQ und 10 nachgelabelten DP sowie mit dem MLP und 50 nachgelabelten DP erfolgreich. Bei dem nicht linear trennbaren Datensatz wurde mit dem MLP zumindest eine Tendenz, dass AL die Accuracy verbessert, festgestellt. Jedoch reichten 50 nachgelabelte DP nicht aus.