Explained High Dimensional Structured Data Analysis Architecture

Presents: Jacobo G. González León

6th PDTA

Thesis advisors:

  • PhD. Miguel Félix Mata Rivera
  • PhD. Rolando Menchaca Méndez

Schedule

  • Main approach
  • Problem
  • State-of-art
  • Main goal
  • Research methodology
  • Preliminary results
  • Conclusion and discussion

Data

Information

Task: objects segmentation

AI

process

"Think" as a computational process

Multidimensional data analysis

  • Recopilamos datos (observables del entorno) con nuestros sensores
  • Procesamos los datos para obtener  información y reglas abstractas
  • Almacenamos la información y las esas reglas abstractas
  • Controlamos nuestras acciones en ese entorno
  • Recordamos y usamos estas reglas cuando es necesario 

La percepción del entorno como inspiración para la generación de conocimientos

¿Cómo percibimos el mundo?

Deducción

Inducción

Recolectar datos

Procesar datos

Controlar las acciones

Almacenar patrones

Recordar las reglas

Usar las reglas

Encontrar patrones

¿Cómo abstraemos nuestra percepción?

La percepción del entorno como inspiración para la generación de conocimientos

¿Cómo sistematizamos nuestra percepción?

Los datos como recurso artificial (digital):

  • Valor de utilidad
    • Información
  • Valor de intercambio
    • Producto

R: metodología de análisis de datos (multivariables)

La percepción del entorno como inspiración para la generación de conocimientos

¿Cómo modelamos "la percepción del entorno"?

Statistical learning

Machine learning

Deep learning

R: métodos y arquitecturas de aprendizaje automático 

La percepción del entorno como inspiración para la generación de conocimientos

Problem detected:

How is the machine learning process?

State-of-art

Architectures and mechanisms

State-of-art

Research questions

¿cómo diseñar una arquitectura que pueda explicar el proceso de aprendizaje de manera general ? ¿cómo son las relaciones entre los datos, hiperparámetros, y métricas de evaluación?

Main goal

Diseñar una arquitectura que pueda explicar cómo son las relaciones entre los datos, hiperparámetros, y métricas de evaluación el proceso de aprendizaje de manera general.

Main goal

Métricas de evaluación (clasificación)

Métricas de evaluación (clustering)

Research methodology

Conceptual architecture

Case study understanding

EDA with SOM

Case study understanding

Datos: Subsistema Epidemiológico y Estadístico de las Defunciones (SEED)

Case study understanding

Datos:

Lower Back Pain Symptoms Dataset

Architecture

Topographic error = 0.59375
Trainning  EPOCHS = 12/100
BATCH_SIZE = 32
LEARNING_RATE = 0.01

Topographic error = 0.625
Trainning EPOCHS = 1/100
BATCH_SIZE = 32
LEARNING_RATE = 0.01

Conclusion y discusión

  • Explained high-dimensional structured data analysis architecture:
    • Machine Learning
    • Explainable AI 
    • Hyperparameter optimization
    • Dimensionality reduction
  • Research questions:
    • ¿cómo diseñar una arquitectura que pueda explicar el proceso de aprendizaje de manera general ?
    • ¿cómo son las relaciones entre los datos, hiperparámetros, y métricas de evaluación (clasificación y agrupación)?

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By Goa J

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