論文の概要: HGARN: Hierarchical Graph Attention Recurrent Network for Human Mobility Prediction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.07765v1
• Date: Fri, 14 Oct 2022 12:56:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-10-17 17:17:43.699954
• Title: HGARN: Hierarchical Graph Attention Recurrent Network for Human Mobility Prediction
• Title（参考訳）: HGARN:ヒューマンモビリティ予測のための階層型グラフアテンションリカレントネットワーク
• Authors: Yihong Tang, Junlin He, Zhan Zhao
• Abstract要約: 本稿では,HGARN(Hierarchical Graph Attention Recurrent Network)を用いて人体移動予測を行う。 具体的には、すべてのユーザの履歴移動記録に基づいて階層グラフを構築する。 複雑な時間-アクティビティ-ロケーションの依存関係をキャプチャするために、階層的なグラフアテンションモジュールを使用します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5801044612920815
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Human mobility prediction is a fundamental task essential for various applications, including urban planning, transportation services, and location recommendation. Existing approaches often ignore activity information crucial for reasoning human preferences and routines, or adopt a simplified representation of the dependencies between time, activities and locations. To address these issues, we present Hierarchical Graph Attention Recurrent Network (HGARN) for human mobility prediction. Specifically, we construct a hierarchical graph based on all users' history mobility records and employ a Hierarchical Graph Attention Module to capture complex time-activity-location dependencies. This way, HGARN can learn representations with rich contextual semantics to model user preferences at the global level. We also propose a model-agnostic history-enhanced confidence (MaHec) label to focus our model on each user's individual-level preferences. Finally, we introduce a Recurrent Encoder-Decoder Module, which employs recurrent structures to jointly predict users' next activities (as an auxiliary task) and locations. For model evaluation, we test the performances of our Hgarn against existing SOTAs in recurring and explorative settings. The recurring setting focuses more on assessing models' capabilities to capture users' individual-level preferences. In contrast, the results in the explorative setting tend to reflect the power of different models to learn users' global-level preferences. Overall, our model outperforms other baselines significantly in the main, recurring, and explorative settings based on two real-world human mobility data benchmarks. Source codes of HGARN are available at https://github.com/YihongT/HGARN.
• Abstract（参考訳）: ヒトの移動予測は、都市計画、交通サービス、位置推薦など、様々な用途に不可欠な基本課題である。 既存のアプローチは、人間の好みやルーチンを推論するために不可欠な活動情報を無視したり、時間、活動、場所間の依存関係を単純化した表現を採用する。 そこで本研究では,人間移動予測のための階層型グラフ注意再帰ネットワーク(hgarn)を提案する。 具体的には,すべてのユーザの履歴モビリティレコードに基づいて階層グラフを構築し,階層グラフアテンションモジュールを用いて複雑な時間-アクティビティ-ロケーション依存関係をキャプチャする。 このようにして、HGARNは、リッチなコンテキストセマンティクスで表現を学び、グローバルレベルでユーザの好みをモデル化することができる。 また,モデル非依存のヒストリエンハンスド信頼度(mahec)ラベルを提案する。 最後に、リカレントエンコーダデコーダモジュールを導入し、リカレント構造を用いて、ユーザの次のアクティビティ(補助タスクとして)とロケーションを共同で予測する。 モデル評価では,Hgarnの性能を既存のSOTAに対して繰り返し,爆発的に評価する。 繰り返し設定は、ユーザーの個人レベルの好みをキャプチャするモデルの能力を評価することに焦点を当てている。 対照的に、探索的な設定の結果は、ユーザのグローバルレベルの好みを学ぶために異なるモデルの力を反映する傾向がある。 全体として、我々のモデルは、2つの実世界の人間のモビリティデータベンチマークに基づいて、主要な、繰り返し、爆発的な設定において、他のベースラインを大幅に上回る。 HGARNのソースコードはhttps://github.com/YihongT/HGARNで公開されている。

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