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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.45.2017.tde-20062017-165535
Documento
Autor
Nome completo
Ramon Fortes Pereira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Stern, Julio Michael (Presidente)
Cozman, Fabio Gagliardi
Mauá, Denis Deratani
Título em português
Paralelização de inferência em redes credais utilizando computação distribuída para fatoração de matrizes esparsas
Palavras-chave em português
Eliminação de variáveis
Fatoração de matrizes esparsas
Inferência em redes credais
Rede credal
Resumo em português
Este estudo tem como objetivo melhorar o desempenho computacional dos algoritmos de inferência em redes credais, aplicando técnicas de computação paralela e sistemas distribuídos em algoritmos de fatoração de matrizes esparsas. Grosso modo, técnicas de computação paralela são técnicas para transformar um sistema em um sistema com algoritmos que possam ser executados concorrentemente. E a fatoração de matrizes são técnicas da matemática para decompor uma matriz em um produto de duas ou mais matrizes. As matrizes esparsas são matrizes que possuem a maioria de seus valores iguais a zero. E as redes credais são semelhantes as redes bayesianas, que são grafos acíclicos que representam uma probabilidade conjunta através de probabilidades condicionais e suas relações de independência. As redes credais podem ser consideradas como uma extensão das redes bayesianas para lidar com incertezas ou a má qualidade dos dados. Para aplicar a técnica de paralelização de fatoração de matrizes esparsas na inferência de redes credais, a inferência utiliza-se da técnica de eliminação de variáveis onde o grafo acíclico da rede credal é associado a uma matriz esparsa e cada variável eliminada é análoga a eliminação de uma coluna.
Título em inglês
Parallelization of credal network inference using distributed computing for sparse matrix factorization.
Palavras-chave em inglês
Credal network
Credal network inference
Sparse matrix factorization
Variables elimination
Resumo em inglês
This study's objective is the computational performance improvement of credal network inference algorithms by applying computational parallel and distributed system techniques of sparse matrix factorization algorithms. Roughly, computational parallel techniques are used to transform systems in systems with algorithms that can be executed concurrently. And the matrix factorization is a group of mathematical techniques to decompose a matrix in a product of two or more matrixes. The sparse matrixes are matrixes which have most of their values equal to zero. And credal networks are similar to Bayesian networks, which are acyclic graphs representing a joint probability through conditional probabilities and their independence relations. Credal networks can be considered as a Bayesian network extension because of their manner of leading to uncertainty and the poor data quality. To apply parallel techniques of sparse matrix factorization in credal network inference the variable elimination method was used, where the credal network acyclic graph is associated to a sparse matrix and every eliminated variable is analogous to an eliminated column.
 
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Data de Publicação
2017-06-27
 
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