Aggregated biclystering algorithms and their efficient implementation

mgr inż. Patryk Orzechowski

Promotor: dr hab. inż. Krzysztof Boryczko, prof. AGH
Dyscyplina: Informatyka


Biklasteryzacja to jedna z technik eksploracji danych (ang. data mining), która pozwala równocześnie uwzględniać zarówno wzorce, jak i ich atrybuty (stąd przedrostek „bi”). Umożliwia to identyfikację podobieństw w skali lokalnej (tj. podzbiorów podobnych do siebie wzorców dla wybranych atrybutów), a nie tylko globalnej (klasyfikację wzorców na podstawie wszystkich ich atrybutów).

W pracy zaproponowano grupę zagregowanych algorytmów biklasteryzacji, których istota polega na łączeniu wybranych aspektów (np. koncepcji, metryki podobieństwa, sposobu przetwarzania danych czy też reprezentacji danych) istniejących metod. Zaprezentowano kilka wybranych algorytmów zagregowanych oraz przedstawiono ich implementację: sekwencyjną i dostosowaną do architektur masywnie równoległych. Dokonano również przeglądu najpopularniejszych algorytmów biklasteryzacji.

Efektem pracy jest m.in. przedstawienie zunifikowanej hierarchii algorytmów biklasteryzacji, uporządkowanej relacją generalizacji. W celu oceny jakości algorytmów biklasteryzacji, rozwinięto metodologię analizy zbiorów danych pochodzących z serii eksperymentów mikromacierzowych (GSE). Zaproponowano nowy klasyfikator, pozwalający na porównanie różnych algorytmów biklasteryzacji. Przeprowadzono eksperyment mający na celu wskazanie optymalnej metody przetwarzania wstępnego dla poszczególnych algorytmów biklasteryzacji. Wskazano sens zastosowania algorytmów zagregowanych w celu poprawy różnorodności wyników. Przedstawiono również nowe zastosowania biklasteryzacji, w takich obszarach jak analiza danych produkcyjnych, przetwarzanie tekstu oraz sieci społecznościowe.

Pełna wersja autoreferatu autoreferat.pdf

1. P. Orzechowski; K. Boryczko „Propagation-Based Biclustering Algorithm for extracting inclusion-maximal motifs”, COMPUTING AND INFORMATICS (in editing) (LF)
2. P. Orzechowski: „Proximity Measures and Results Validation in Biclustering”, Rutkowski L. et al. (eds.) ICAISC 2013, Part II. LNAI, vol. 7895, pp. 206-218 Springer, Heidelberg, 2013
3. P. Orzechowski, A. Słowik, P. Misiewicz „Towards design of web service based vehicle navigation system — Prace nad stworzeniem samochodowego systemu nawigacji z wykorzystaniem serwera WWW”, Automatyka : półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 1429-3447. — 2011 t. 15 z. 3 s. 419–430
4. P. Orzechowski; K. Boryczko „Parrallel approach for visual clustering of protein databases”, COMPUTING AND INFORMATICS, Volume: 29, Issue: 6, Special Issue: SI, 2010, p. 1221-1231 (LF)
5. L. Dutkiewicz, K. Grobler, P. Orzechowski, D. Pałka, C. Piskor-Ignatowicz, M. Zachara „Badania nad automatyzacją procesu tworzenia serwisów internetowych — Research on automation of web service building process”, Automatyka : półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 1429-3447, 2010
6. M. Zachara, C. Piskor-Ignatowicz, L. Dutkiewicz, K. Grobler, P. Orzechowski, D. Pałka „Assessment of the ergonomic of Polish major news portals based on analysis of people's behaviour while they are browsing for information”, Automatyka : półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 1429-3447. — 2010 t. 14 z. 3/1 s. 609–617
7. J. Wąs ; R. Bieliński; B. Gajewski; P. Orzechowski „Problematyka modelowania ruchu miejskiego z wykorzystaniem automatów komórkowych — Issues of city traffic modeling based on cellular automata”, Automatyka : półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 1429-3447. — 2009 t. 13 z. 3 [cz.] 1 s. 1207–1217
8. P. Orzechowski „Metoda deterioracji funkcji celu dla algorytmów poszukiwań ewolucyjnych z miękką selekcją — Method of fitness function deterioration for evolutionary algorithms with soft selection”, Automatyka: półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie; ISSN 1429-3447. — 2009 t. 13 z. 3 [cz.] 1 s. 1171–1179
9. P. Orzechowski, M. Waśko „Metoda wyodrębniania frakcji na podstawie analizy obrazu białek osocza ludzkiej krwi — Method of fraction differentiation basing on image analysis of human serum proteins”, Automatyka: półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 1429-3447. — 2008 t. 12 z. 3 s. 709–722
10. M. Waśko, P. Orzechowski, N. Wnuk, M. Krzych „A novel approach to computer aided analysis of human serum proteins chromatoelectrophoresis”, Journal of Medical Informatics & Technologies / Uniwersytet Śląski. Instytut Informatyki. Zakład Systemów Komputerowych, Katowice. (earlier: Medical Informatics & Technologies ; ISSN 1642-6037): 2008 vol. 12 p.129–135.