論文の概要: Semantic-Fused Multi-Granularity Cross-City Traffic Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.11774v2
- Date: Sun, 31 Mar 2024 09:09:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-02 16:13:48.293645
- Title: Semantic-Fused Multi-Granularity Cross-City Traffic Prediction
- Title(参考訳): 意味融合多粒性都市交通予測
- Authors: Kehua Chen, Yuxuan Liang, Jindong Han, Siyuan Feng, Meixin Zhu, Hai Yang,
- Abstract要約: 本研究では,異なる粒度で融合した意味を持つ都市間における知識伝達を実現するためのセマンティック・フューズド・マルチグラニュラリティ・トランスファー・ラーニング・モデルを提案する。
本稿では,静的な空間依存を保ちながら,様々な意味を融合する意味融合モジュールを設計する。
STLモデルの有効性を検証するため、6つの実世界のデータセットについて広範な実験を行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.020546413647708
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate traffic prediction is essential for effective urban management and the improvement of transportation efficiency. Recently, data-driven traffic prediction methods have been widely adopted, with better performance than traditional approaches. However, they often require large amounts of data for effective training, which becomes challenging given the prevalence of data scarcity in regions with inadequate sensing infrastructures. To address this issue, we propose a Semantic-Fused Multi-Granularity Transfer Learning (SFMGTL) model to achieve knowledge transfer across cities with fused semantics at different granularities. In detail, we design a semantic fusion module to fuse various semantics while conserving static spatial dependencies via reconstruction losses. Then, a fused graph is constructed based on node features through graph structure learning. Afterwards, we implement hierarchical node clustering to generate graphs with different granularity. To extract feasible meta-knowledge, we further introduce common and private memories and obtain domain-invariant features via adversarial training. It is worth noting that our work jointly addresses semantic fusion and multi-granularity issues in transfer learning. We conduct extensive experiments on six real-world datasets to verify the effectiveness of our SFMGTL model by comparing it with other state-of-the-art baselines. Afterwards, we also perform ablation and case studies, demonstrating that our model possesses substantially fewer parameters compared to baseline models. Moreover, we illustrate how knowledge transfer aids the model in accurately predicting demands, especially during peak hours. The codes can be found at https://github.com/zeonchen/SFMGTL.
- Abstract(参考訳): 正確な交通予測は、効果的な都市管理と交通効率の向上に不可欠である。
近年,データ駆動型トラフィック予測手法が広く採用され,従来の手法よりも性能が向上している。
しかし、それらは効果的なトレーニングのために大量のデータを必要とすることが多く、センサインフラが不十分な地域ではデータの不足が頻発しているため、困難になる。
この問題に対処するために,異なる粒度で融合意味を持つ都市間における知識伝達を実現するために,セマンティック・フューズド・マルチグラニュラリティ・トランスファー・ラーニング(SFMGTL)モデルを提案する。
そこで本研究では,静的な空間依存を再構築損失を通じて保存しながら,様々な意味を融合する意味融合モジュールを設計する。
そして、グラフ構造学習により、ノード特徴に基づいて融合グラフを構築する。
その後、階層的なノードクラスタリングを実装し、粒度の異なるグラフを生成する。
実現可能なメタ知識を抽出するために,共有記憶とプライベート記憶を更に導入し,敵対的学習を通じてドメイン不変の特徴を得る。
我々の研究は、伝達学習における意味融合と多粒度問題に共同で取り組むことに注意する必要がある。
SFMGTLモデルの有効性を他の最先端のベースラインと比較することにより検証するため、6つの実世界のデータセットに対して広範な実験を行った。
その後、我々はアブレーションとケーススタディを行い、ベースラインモデルと比較して、我々のモデルがかなり少ないパラメータを持つことを示した。
さらに,特にピーク時の要求を正確に予測する上で,知識伝達がモデルにどのように役立つかを説明する。
コードはhttps://github.com/zeonchen/SFMGTLで見ることができる。
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