Sistema para agrupamento de dados baseado no comportamento superparamagnÃtico do modelo de Potts

AUTOR(ES)

Maria das GraÃas da Silva Oliveira

DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

O agrupamento de dados à uma das operaÃÃes mais importantes na anÃlise de informaÃÃes. Esta operaÃÃo consiste em, dada uma massa de informaÃÃes a respeito de uma populaÃÃo de indivÃduos, procurar grupos de elementos semelhantes entre si e diferentes dos outros. Essa tÃcnica encontra aplicaÃÃes em praticamente todas as Ãreas, desde anÃlise de imagens atà bioinformÃtica. Quando o volume de dados à considerÃvel, o problema se torna computacionalmente muito difÃcil. Recentemente foi estabelecida uma analogia entre o problema de agrupamento e a procura de configuraÃÃes tÃpicas de um modelo fÃsico, o modelo de Potts. Dado que existem algoritmos eficientes para a localizaÃÃo dessas configuraÃÃes, como por exemplo a dinÃmica de Swendsen-Wang, à possÃvel aplicar essas tÃcnicas para um grande volume de dados e em uma grande diversidade de situaÃÃes. Para verificar essa analogia foi desenvolvido o programa SPC, em linguagem C, pelo Professor Eytan Domany, do Departamento de FÃsica de Sistemas Complexos, do Instituto de CiÃncia de Weizmann, em Israel. A funÃÃo principal desse programa à a geraÃÃo de agrupamentos de dados utilizando uma nova tÃcnica de agrupamento baseada na analogia citada. Essa tÃcnica ficou conhecida como âsuperparamagnÃticaâ e se baseia na procura de ocorrÃncias de um certo modelo de Potts nÃo-homogÃneo em um estÃgio intermediÃrio entre duas fases do magnetismo, a ferromagnÃtica e a paramagnÃtica. O programa SPC utiliza a dinÃmica de Swendsen-Wang para simular os estados âtÃpicosâ do modelo de Potts. Esta dissertaÃÃo estuda essa tÃcnica de agrupamento e apresenta proposta, construÃÃo e avaliaÃÃo de um sistema amigÃvel para sua aplicaÃÃo em diversas situaÃÃes. O resultado deste trabalho à uma interface amigÃvel, desenvolvida em IDL, que permite tanto a especificaÃÃo dos parÃmetros que determinam o funcionamento do algoritmo SPC quanto a anÃlise dos resultados por ele produzidos. Esta anÃlise permite a visualizaÃÃo dos agrupamentos superparamagnÃticos atravÃs de grÃficos hierÃrquicos (dendrogramas). Esses dendrogramas oferecem ao usuÃrio mecanismos de interaÃÃo para descoberta de informaÃÃes, bem como anÃlises quantitativas (mÃdia, variÃncia, mediana, curtose, coeficiente e assimetria, entre outras) e qualitativas (Brushplots) dos dados. A junÃÃo desse sistema com o programa SPC foi empregada com sucesso na anÃlise de dados

ASSUNTO(S)

interaÃÃo ciencia da computacao physical model agrupamento de dados interface modelo fÃsico data clustering interface dendrograma interaction dendrogram

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