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Type: Dissertação
Title: Discriminant Independent Vector Analysis
Title in English: Discriminant Independent Vector Analysis
Authors: Maia, Marília Magalhães
Advisor: Cavalcante, Charles Casimiro
Co-advisor: Boukouvalas, Zois
Keywords in Brazilian Portuguese : Análise de Vetores Independentes (IVA);Aprendizado Multimodal;Extração de características discriminativas;Aprendizado de representação;Aprendizado do computador;Reconhecimento de padrões
Keywords in English : Independent Vector Analysis (IVA);Multimodal Learning;Discriminative feature extraction;Representation learning;Machine learning;Pattern recognition
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Issue Date: 2026
Citation: MAIA, Marília Magalhães. Discriminant Independent Vector Analysis. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.
Abstract in Brazilian Portuguese: Com o avanço tecnológico e o crescimento acelerado da produção de dados, métodos de Separação Cega de Fontes (BSS) têm ganhado destaque devido à sua ampla aplicabilidade em diferentes áreas. Em cenários onde múltiplas modalidades de dados são misturadas e o objetivo é recuperar informações originais, técnicas capazes de explorar relações entre fontes tornam-se essenciais, especialmente em tarefas de representação ou classificação. O método tradicional para esse tipo de dados é a Análise Vetorial Independente (IVA); entretanto, sua natureza não discriminativa limita seu desempenho quando a separação de fontes está associada a objetivos classificatórios. Neste contexto, este trabalho apresenta o Discriminant Independent Vector Analysis (DIVA), uma extensão supervisionada do IVA construída pela incorporação do critério Discriminativo de Fisher (FLD) ao modelo IVA. O método resultante busca estimar fontes independentes que, além de satisfazerem independência estatística, maximizam a separabilidade entre classes, tornando-o adequado para problemas de classificação binária. O modelo proposto foi implementado a partir do IVA-G, amplamente consolidado na literatura. Para avaliar o desempenho do DIVA-G, utilizou-se um classificador Support Vector Machines (SVM) em abordagem semi-supervisionada, e o F1-score como métrica principal. Experimentos com dados sintéticos permitiram identificar características estatísticas que favorecem o método, demonstrando desempenho consistente e superior aos demais algoritmos derivados do IVA analisados. Em seguida, os conjuntos reais NSL-KDD e MediaEval2016 foram utilizados para investigar o comportamento do método em cenários complexos e ruidosos. Os resultados obtidos evidenciam desempenho satisfatório, estabilidade e confiabilidade, indicando que o DIVA-G é uma abordagem promissora para separação discriminativa de fontes e merece investigação futura mais aprofundada.
Abstract: With the rapid advancement of technology and the accelerated growth in data production, Blind Source Separation (BSS) methods have gained increasing relevance due to their broad applicability across diverse domains. In scenarios where multiple data modalities are mixed and the objective is to recover the original underlying sources, techniques capable of exploiting relationships among them become essential, particularly in representation and classification tasks. The traditional method for handling such multimodal data is Independent Vector Analysis (IVA); however, its non-discriminative nature limits its performance when source separation is directly linked to classification objectives. In this context, this work introduces Discriminant Independent Vector Analysis (DIVA), a supervised extension of IVA constructed through the incorporation of Fisher’s Linear Discriminant (FLD) criterion into the IVA framework. The resulting method aims to estimate independent sources that, in addition to satisfying statistical independence, maximize class separability, making it particularly suitable for binary classification problems. The proposed model was implemented based on IVA-G, a widely established formulation in the literature. To evaluate the performance of DIVA-G, a Support Vector Machine (SVM) classifier was employed in a semi-supervised setting, using the F1-score as the primary evaluation metric. Experiments with synthetic datasets enabled the identification of statistical characteristics that favor the method, demonstrating consistent and superior performance compared with other IVA-derived algorithms. Subsequently, the real-world datasets NSL-KDD and MediaEval2016 were used to investigate the behavior of the method in complex and noisy scenarios. The results indicate satisfactory performance, stability, and reliability, suggesting that DIVA-G is a promising approach for discriminative source separation and warrants further, more in-depth investigation.
Description in Brazilian Portuguese: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/87102
Author's ORCID: https://orcid.org/0009-0003-0578-2347
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/4419128347473072
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4198-4064
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/4751699166195344
Co-advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5131-1891
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DETE - Dissertações defendidas na UFC

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