論文の概要: Uncertainty Quantification for Traffic Forecasting: A Unified Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05875v1
- Date: Thu, 11 Aug 2022 15:21:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-08-12 13:30:21.789686
- Title: Uncertainty Quantification for Traffic Forecasting: A Unified Approach
- Title(参考訳): 交通予測の不確かさの定量化:統一的アプローチ
- Authors: Weizhu Qian, Dalin Zhang, Yan Zhao, Kai Zheng, James J.Q. Yu
- Abstract要約: 不確実性は時系列予測タスクに不可欠な考慮事項である。
本研究では,交通予測の不確かさの定量化に焦点をあてる。
STUQ(Deep S-Temporal Uncertainity Quantification)を開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 21.556559649467328
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Uncertainty is an essential consideration for time series forecasting tasks.
In this work, we specifically focus on quantifying the uncertainty of traffic
forecasting. To achieve this, we develop Deep Spatio-Temporal Uncertainty
Quantification (DeepSTUQ), which can estimate both aleatoric and epistemic
uncertainty. We first leverage a spatio-temporal model to model the complex
spatio-temporal correlations of traffic data. Subsequently, two independent
sub-neural networks maximizing the heterogeneous log-likelihood are developed
to estimate aleatoric uncertainty. For estimating epistemic uncertainty, we
combine the merits of variational inference and deep ensembling by integrating
the Monte Carlo dropout and the Adaptive Weight Averaging re-training methods,
respectively. Finally, we propose a post-processing calibration approach based
on Temperature Scaling, which improves the model's generalization ability to
estimate uncertainty. Extensive experiments are conducted on four public
datasets, and the empirical results suggest that the proposed method
outperforms state-of-the-art methods in terms of both point prediction and
uncertainty quantification.
- Abstract(参考訳): 不確実性は時系列予測タスクに不可欠な考慮事項である。
本研究は,特に交通予測の不確かさの定量化に焦点をあてる。
これを実現するために, 深部空間不確実性定量(DeepSTUQ)を開発した。
まず,時空間モデルを用いて交通データの複雑な時空間相関をモデル化する。
その後,不均一なログ類似性を最大化する2つの独立したサブニューラルネットワークが開発され,アレエータ的不確実性が推定される。
認識的不確かさを推定するために,モンテカルロドロップアウト法と適応的重み平均再訓練法をそれぞれ統合することにより,変分推論と深部センシングの利点を組み合わせる。
最後に, 不確かさを推定するモデルの一般化能力を向上させるため, 温度スケーリングに基づく後処理校正手法を提案する。
4つの公開データセットについて広範な実験を行い,提案手法がポイント予測と不確実性定量化の両面で最先端手法を上回ることを示唆した。
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