Méthodes d'apprentissage statistique pour le ranking : théorie, algorithmes et applications

Statistical learning methods for ranking : theory, algorithms and applications

• Auteur / Autrice : Sylvain Robbiano
• Direction : Stephan Clémençon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal et images
• Date : Soutenance le 19/06/2013
• Etablissement(s) : Paris, ENST
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : François Baccelli
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arnak S. Dalalyan, Nicolas Vayatis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gábor Lugosi, Massimiliano Pontil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tchebychev, Approximation de

Arbres de décision

Apprentissage supervisé (intelligence artificielle)

Mots clés libres

Ranking multipartite

Surface ROC

Tau de Kendall

Ranking multipartite

Surface ROC

Kendall rank correlation coefficient

Résumé

Le ranking multipartite est un problème d'apprentissage statistique qui consiste à ordonner les observations qui appartiennent à un espace de grande dimension dans le même ordre que les labels, de sorte que les observations avec le label le plus élevé apparaissent en haut de la liste. Cette thèse vise à comprendre la nature probabiliste du problème de ranking multipartite afin d'obtenir des garanties théoriques pour les algorithmes de ranking. Dans ce cadre, la sortie d'un algorithme de ranking prend la forme d'une fonction de scoring, une fonction qui envoie l'espace des observations sur la droite réelle et l'ordre finale est construit en utilisant l'ordre induit par la droite réelle. Les contributions de ce manuscrit sont les suivantes : d'abord, nous nous concentrons sur la caractérisation des solutions optimales de ranking multipartite. Le deuxième thème de recherche est la conception d'algorithmes pour produire des fonctions de scoring. Nous proposons deux méthodes, la première utilisant une procédure d'agrégation, la deuxième un schema d'approximation. Enfin, nous revenons au problème de ranking binaire afin d'établir des vitesse minimax adaptives de convergences.

Multipartite ranking is a statistical learning problem that consists in ordering observations that belong to a high dimensional feature space in the same order as the labels, so that the observations with the highest label appear at the top of the list. This work aims to understand the probabilistic nature of the multipartite ranking problem in order to obtain theoretical guarantees for ranking algorithms. In this context, the output of a ranking algorithm takes the form of a scoring function, a function that maps the space of the observation to the real line which order is induced using the values on the real line. The contributions of this manuscript are the following : First, we focus on the characterization of optimal solutions to multipartite ranking. The second research theme is the design of algorithms to produce scoring functions. We offer two methods, the first using an aggregation procedure, the second an approximation scheme. Finally, we return to the binary ranking problem to establish adaptive minimax rate of convergence.