Η σύμμορφη πρόβλεψη σε προβλήματα μηχανικής μάθησης και εφαρμογές της στη γονιδιωματική ...

Σήμερα, τα black-box μοντέλα μηχανικής μάθησης χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε εφαρμογές μεγάλου ρίσκου όπως αυτές που συνδέονται με ιατρικές διαγνώσεις και θεραπείες. Αναξιόπιστες προβλέψεις σε μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης είναι πιθανό να προκύψουν όταν εφαρμόζονται σε δεδομένα στα οποία δεν έχουν εκτεθεί κατά την εκπαίδευση τους. Συνεπώς, προκειμένου να είναι αξιόπιστα, κατά τη λήψη αποφάσεων τέτοια συστήματα θα πρέπει να ποσοτικοποιούν την αβεβαιότητα των προβλέψεων που παρέχουν. Η σύμμορφη πρόβλεψη (conformal prediction) είναι μία εύκολη και αποτελεσματική μέθοδος που χρησιμοποιεί τη γνώση του παρελθόντος για τη δημιουργία στατιστικά αυστηρής αβεβαιότητας. Μπορεί να ενσωματωθεί σε οποιοδήποτε αλγόριθμο μηχανικής μάθησης προκειμένου να παράγει σύνολα πρόβλεψης με την εγγύηση ότι περιέχουν την πραγματικότητα με μεγάλη πιθανότητα (ορισμένη από τον χρήστη). Στην παρούσα διπλωματική εργασία επιδεικνύεται η χρήση της σύμμορφης πρόβλεψης σε προβλήματα μηχανικής μάθησης με επίκεντρο τη γονιδιωματική. ... : Nowadays, machine learning models are commonly used in high-risk applications such as those associated with medical diagnosis and treatments. Unreliable predictions in such artificial intelligence models are likely to happen when applied to data to which they have not been exposed during training step. Therefore, when making decisions such systems should quantify the uncertainty of the predictions they provide. Conformal prediction is an easy and effective method that uses past experience to determine statistically rigorous uncertainty. Conformal prediction can be used with any underlying machine learning model in order to produce prediction sets with the guarantee that they contain the true with high probability (defined by the user). In this thesis, the use of conformal prediction is demonstrated in machine learning problems with a focus on genomics. The study was motivated by the lack of studies in the application of conformal prediction in the field of genomics. While, the aim of the study is to advance ...