Robuste Klassifikatoren

Es wurden f¨ur die Datens¨atze pro Emotion mehrere Durchl¨aufe des SFFS-Algorithmus mit den verschiedenen Klassifikationsalgorithmen durchgef¨uhrt. Hierbei kristalli-sierten sich die Attribute heraus, die f¨ur eine korrekte Klassifikation der einzelnen Emotionen von Bedeutung zu sein scheinen. Die festgestellten Attribute wurden daraufhin, nach ihrer H¨aufigkeit sortiert, zu einem Klassifikationssatz zusammenge-faßt. Tabelle 3.2 zeigt die vom SFFS-Algorithmus selektierten Merkmale und deren H¨aufigkeiten f¨ur den Datensatz von Person A auf. Es ist zu erkennen, daß sich ein robuster Klassifikator der Form haut 9, haut 10, discrete temp, discrete skin cond, discrete pulse, haut mean 1 ergibt. Dabei ist die Qualit¨at der ersten vier Attribute wesentlich h¨oher, als die der letzten beiden. Tabelle 3.3 stellt die sich ergebenen

3Die Angaben beziehen sich auf die Ergebnisse einer 6-Fold Kreuzvalidierung.

Merkmal H¨aufigkeit haut 9 21 von 24 (87,50%) haut 10 21 von 24 (87,50%) discrete temp 21 von 24 (87,50%) discrete skin cond 20 von 24 (83,34%) discrete pulse 13 von 24 (54,17%) haut mean 1 4 von 24 (16,67%)

Tabelle 3.2: Die H¨aufigkeiten der Klassifikatoren nach dem SFFS-Algorithmus auf Naive Bayes Basis f¨ur Person A auf 24 Datens¨atzen

Merkmale f¨ur die 31 Datens¨atze von Person B dar. Auch hier sind unterschiedliche Gewichtungen der Klassifikationsmermale zu erkennen. F¨ur die endg¨ultige Auswahl der als robust geltenden Klassifikatoren wurden die Klassifikatoren f¨ur die gesamten Datenmengen berechnet.

Merkmal H¨aufigkeit

haut 10 16 von 31 (51,61%) discrete skin cond 12 von 31 (40,00%)

haut 9 9 von 31 (29,03%)

discrete pulse 8 von 31 (25,81%) discrete temp 7 von 31 (22,58%) haut mean 1 2 von 31 (6,45%)

Tabelle 3.3: Die H¨aufigkeiten der Klassifikatoren nach dem SFFS-Algorithmus auf Naive Bayes Basis f¨ur Person B auf 31 Datens¨atzen

Nach einigen Versuchen wurde beschlossen, die Klassifikationsmerkmale, die mit weniger als 20% H¨aufigkeit auftreten, aus den robusten Klassifikatoren zu strei-chen, da die durchschnittliche Verschlechterung des Klassifikationsergebnisses unter 5% betrug und es auf einigen Datenmengen mit l¨angeren Klassifikatoren auch zu schlechteren Ergebnissen kam. Dies war vor allem der Fall, wenn der robuste Klas-sifikator um ein vielfaches l¨anger war als der von SFFS f¨ur die Menge berechne-te Klassifikator. Die Bezeichnung

”l¨anger“ bezieht sich hierbei auf die Anzahl der Merkmale, die f¨ur die Klassifikation genutzt werden.

Die durchschnittlichen Klassifikationsergebnisse der robusten Klassifikatoren im Ver-gleich zu den jeweils optimalen SFFS-Klassifikatoren sind in Tabelle 3.4 dargestellt.

Es ist zu erkennen, daß es bei einigen Emotionen zu geringf¨ugigen Verschlechterun-gen kommt (bis zu 5%), bei anderen kommt es zu leichten VerbesserunVerschlechterun-gen (1-2%).

Im Gesamteindruck sind die Werte ¨aquivalent zueinander. Dies bedeutet, daß die herausgearbeiteten robusten Klassifikatoren keine wesentlich schlechteren Ergebnis-se liefern, als die jeweils optimalen Merkmalskombinationen.

Valenz - ps-valence

Wie schon unter 3.9.2 erw¨ahnt, werden die H¨aufigkeiten der vom SFFS-Algorithmus selektierten Merkmale ¨uber allen Datens¨atze ausgewertet. Untenstehende Tabelle enth¨alt also die selektierten Merkmale und deren H¨aufigkeiten auf den insgesamt 55 Datens¨atzen.

Emotion korrekt klassifizierte Instanzen SFFS-Klassifikator robuster Klassifikator

Naive Bayes Naive Bayes

valence 78,22% 75,18%

arrousal 70,61% 65,78%

joy 76,83% 72,87%

anger 69,09% 67,62%

helpless 74,79% 73,78%

fear 89,70% 89,26%

boredom 77,99% 77,15%

surprise 83,18% 84,67%

euphoric 90,42% 91,42%

tense 82,67% 84,64%

Tabelle 3.4: Vergleich der Durchschnittswerte des SFFS-Klassifikators mit denen des robusten Klassifikators bei einer 6-Fold Kreuzvalidierung auf den einzelnen Da-tens¨atzen

Merkmal H¨aufigkeith(A)

haut 10 37 von 55 (67,27%) discrete skin cond 32 von 55 (58,18%) haut 9 30 von 55 (54,55%) discrete temp 28 von 55 (50,91%) discrete pulse 21 von 55 (38,18%) haut mean 1 6 von 55 (10,91%)

Es ergibt sich also der Klassifikatorhaut 10, discrete skin cond, haut 9, discrete temp, discrete pulse. Dieser f¨uhrt im Vergleich zu den jeweils optimalen Klassifikatoren auf den einzelnen Datenmengen zu einer durchschnittlichen Verschlechterung des Klas-sifikationsergebnisses von 3%.

Erregung - ps-arrousal

F¨ur die Erregung ergibt sich durch den SFFS-Algorithmus und die Elimierung al-ler Merkmale mit weniger als 25% H¨aufigkeit der Klassifikator discrete skin cond, discrete temp, haut 10, haut 9, discrete pulse, mit einer durchschnittlichen Klassi-fikationsverschlechterung von 5%.

Merkmal H¨aufigkeith(A) discrete skin cond 46 / 55 (83,64%) discrete temp 43 / 55 (78,18%) haut 10 39 / 55 (70,91%) haut 9 33 / 55 (60,00%) discrete pulse 26 / 55 (47,27%) haut mean 1 3 / 55 (5,45%) haut dev 1 1 / 55 (1,81%)

haut 3 1 / 55 (1,81%)

haut 5 1 / 55 (1,81%)

Freude - ps-joy

Der robuste Klassifikator f¨ur die Freude lautet haut 10, discrete skin cond, dis-crete temp, haut 9, disdis-crete pulse und verschlechtert das Klassifikationsergebnis im Durchschnitt um 2%.

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 10 40 / 55 (72,73%) discrete skin cond 35 / 55 (63,63%) discrete temp 32 / 55 (58,18%) haut 9 28 / 55 (50,91%) discrete pulse 20 / 55 (36,36%) haut mean 1 3 / 55 (5,45%) haut dev 1 1 / 55 (1,81%)

haut 4 1 / 55 (1,81%)

Arger - ps-anger¨

F¨ur den ¨Arger ergibt sich bei einer durchschnittlichen Verschlechterung von 2% der Klassifikator haut 10, discrete skin cond, discrete temp, haut 9, discrete pulse.

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 10 42 / 55 (76,36%) discrete skin cond 41 / 55 (74,55%) discrete temp 37 / 55 (67,27%) haut 9 36 / 55 (65,45%) discrete pulse 25 / 55 (45,45%) haut mean 1 1 / 55 (1,81%) haut dev 1 1 / 55 (1,81%) Hilflosigkeit - ps-helpless

Der Klassifikator f¨ur die Hilflosigkeit lautet haut 10, haut 9, discrete temp, dis-crete skin cond, disdis-crete pulse und verschlechtert das Ergebnis durchschnittlich um 1%.

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 10 42 / 55 (76,36%) haut 9 38 / 55 (69,09%) discrete temp 36 / 55 (65,45%) discrete skin cond 34 / 55 (61,82%) discrete pulse 19 / 55 (34,55%) haut mean 1 4 / 55 (7,27%) puls mean 1 2 / 55 (3,64%) haut dev 1 1 / 55 (1,81%)

haut 4 1 / 55 (1,81%)

haut 5 1 / 55 (1,81%)

Angst - ps-fear

F¨ur die Emotion Angst erreicht der robuste Klassifikator haut 9, haut 10, dis-crete temp, disdis-crete skin cond nahezu ¨aquivalente Werte zum SFFS-Klassifikator (Verschlechterung unter 1%).

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 9 42 / 55 (76,36%) haut 10 19 / 55 (34,55%) discrete temp 16 / 55 (29,09%) discrete skin cond 14 / 55 (25,45%) discrete pulse 8 / 55 (14,55%) haut mean 1 2 / 55 (3,64%) haut dev 1 1 / 55 (1,81%) Langeweile - ps-boredom

Der Langeweileklassifikatorhaut 9, haut 10, discrete temp, discrete skin cond, dis-crete pulse verschlechtert das Ergebnis gegen¨uber dem optimalen Klassifkator kaum (weniger als 1% Abweichung).

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 9 43 / 55 (78,18%) haut 10 40 / 55 (72,73%) discrete temp 34 / 55 (61,82%) discrete skin cond 31 / 55 (56,36%) discrete pulse 19 / 55 (34,55%) puls mean 1 1 / 55 (1,81%) Uberraschung - ps-surprise¨

Die ¨Uberraschung l¨aßt sich bei einer leichten Ergebnisverbesserung von etwa ei-nem Prozent mit dem robusten Klassifikator haut 10, haut 9, discrete temp, dis-crete skin cond, disdis-crete pulse klassifizieren.

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 10 47 / 55 (85,45%) haut 9 42 / 55 (76,36%) discrete temp 42 / 55 (76,36%) discrete skin cond 38 / 55 (69,09%) discrete pulse 11 / 55 (20,00%) haut mean 1 1 / 55 (1,81%)

temp 3 1 / 55 (1,81%)

Euphorie - ps-euphoric

Bei der Euphorie ergibt sich eine durchschnittliche Verbesserung des Klassifikations-ergebnisses gegen¨uber dem SFFS-Ergebnis von ca. 1%. Der Klassifikator f¨ur diese Emotion lautet: haut 9, haut 10, discrete temp, discrete skin cond.

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 9 43 / 55 (78,18%) haut 10 34 / 55 (61,82%) discrete temp 25 / 55 (45,45%) discrete skin cond 22 / 55 (40,00%) discrete pulse 8 / 55 (14,55%) haut mean 1 1 / 55 (1,81%) temp mean 1 1 / 55 (1,81%)

Anspannung - ps-tense

Die Anspannung wird durch den Klassifikatorhaut 10, discrete temp, haut 9, dis-crete skin cond, disdis-crete pulse bei einer durchschnittlichen Verbesserung um 2%

beschrieben.

Merkmal H¨aufigkeith(A) haut 10 45 / 55 (81,82%) discrete temp 42 / 55 (76,36%) haut 9 40 / 55 (72,73%) discrete skin cond 35 / 55 (63,64%) discrete pulse 19 / 55 (34,55%) haut mean 1 1 / 55 (1,81%)