As máquinas de vetores de suporte (SVM) são um conjunto de ...

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Q3880229 Engenharia de Software
As máquinas de vetores de suporte (SVM) são um conjunto de métodos de aprendizado usados para tratar problemas de classificação, regressão e detecção de outliers. Considerando as vantagens e desvantagens do uso do SVM no python 3.0 através da biblioteca scikit learn (versão 1.7.2), avalie se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) Como vantagem, as SVM são eficazes em espaços de alta dimensionalidade e eficaz nos casos em que o número de dimensões é maior que o número de amostras.
( ) Como desvantagem, as SVM utilizam um subconjunto de pontos de treinamento na função de decisão, sendo, portanto, sendo pouco eficiente em termos de uso de memória.
( ) Como desvantagem, se o número de características for muito maior que o número de amostras, evitar o sobreajuste na escolha das funções Kernel e do termo de regularização é crucial.
( ) Como vantagem, as SVMs fornecem estimativas de probabilidade diretamente; estas são calculadas usando uma validação cruzada de muitas partes que é um processo dispendioso.

As afirmativas são, respectivamente,
Alternativas

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Gabarito: B

Fundamento decisivo: Era preciso confrontar as vantagens e limitações atribuídas às SVM com a documentação do scikit-learn. As afirmações sobre eficiência de memória e fornecimento direto de probabilidades são as decisivas para identificar a alternativa B.

Tema central: Vantagens e limitações das SVM
Análise das alternativas
A
Errada
Erra apenas a afirmativa II: ela é falsa, pois o uso de um subconjunto de pontos na função de decisão é apresentado como eficiência de memória, e não como ineficiência.
B
Certa
A alternativa B respeita os quatro critérios documentados. I é verdadeira porque SVM são eficazes em espaços de alta dimensionalidade, inclusive quando há mais dimensões que amostras. II é falsa porque utilizar um subconjunto dos pontos de treinamento na função de decisão constitui vantagem de eficiência de memória, não desvantagem. III é verdadeira porque, quando as características são muito mais numerosas que as amostras, a escolha do kernel e do termo de regularização exige cuidado para evitar sobreajuste. IV é falsa porque as estimativas de probabilidade não são fornecidas diretamente: sua obtenção envolve validação cruzada de cinco partes, um procedimento dispendioso.
C
Errada
Erra II, III e IV. II é falsa porque o uso do subconjunto favorece a eficiência de memória. III é verdadeira porque o excesso de características em relação às amostras exige cuidado com kernel e regularização contra sobreajuste. IV é falsa porque probabilidades dependem de estimação adicional por validação cruzada, não de fornecimento direto.
D
Errada
Inverte todos os julgamentos. I é verdadeira pela eficácia das SVM em alta dimensionalidade; II é falsa porque usar um subconjunto de pontos é vantagem de memória; III é verdadeira pela necessidade de controlar o sobreajuste quando há muito mais características que amostras; IV é falsa porque as probabilidades não são fornecidas diretamente.
E
Errada
Erra I, II e III. A eficácia em alta dimensionalidade torna I verdadeira. A eficiência de memória associada ao subconjunto de pontos torna II falsa. A necessidade de cuidado com kernel e regularização diante de características muito mais numerosas que amostras torna III verdadeira.
Pegadinha da questão
II parte de uma informação correta — usar um subconjunto de pontos — e inverte sua consequência para a memória. IV menciona corretamente o custo da validação cruzada, mas afirma incorretamente que as probabilidades são fornecidas diretamente. Além disso, I e III não se contradizem: eficácia em alta dimensionalidade não elimina o risco de sobreajuste.
Dica para questões semelhantes
  • Ao julgar uma relação de causa e consequência, confira as duas partes: usar um subconjunto de pontos é correto, mas concluir que isso representa ineficiência de memória é incorreto.
  • Separe eficácia em alta dimensionalidade de controle de sobreajuste: quando há muito mais características que amostras, kernel e regularização continuam exigindo cuidado.
  • Diferencie fornecimento direto de probabilidades de estimação por procedimento adicional: nas SVM, a validação cruzada dispendiosa sustenta a segunda situação.

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Comentários

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Gabarito: B) V – F – V – F

1) Verdadeira (V)

SVM é muito eficaz em alta dimensionalidade e também quando há mais atributos (features) do que amostras, situação comum em PLN e bioinformática.

2) Falsa (F)

O SVM utiliza apenas os vetores de suporte na função de decisão. Isso é considerado uma vantagem, pois tende a ser mais eficiente em memória, e não menos eficiente.

3) Verdadeira (V)

Quando o número de características é muito maior que o número de amostras, a escolha do kernel, do parâmetro C (regularização) e de outros hiperparâmetros é crucial para evitar overfitting.

4) Falsa (F)

O SVM não fornece probabilidades diretamente. Para obter probabilidades no Scikit-Learn é necessário habilitar probability=True, o que envolve validação cruzada adicional e aumenta o custo computacional.

Macete para prova

Vantagens do SVM

Alta dimensionalidade.

Funciona bem com poucos exemplos e muitas variáveis.

Usa vetores de suporte.

Pode usar kernels para problemas não lineares.

Desvantagens do SVM

Escolha do kernel é crítica.

Sensível aos hiperparâmetros.

Treinamento pode ser lento em bases grandes.

Não fornece probabilidades diretamente.

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