論文の概要: Data-driven Semi-supervised Machine Learning with Surrogate Safety Measures for Abnormal Driving Behavior Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04610v4
- Date: Mon, 20 May 2024 02:15:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 00:00:07.524215
- Title: Data-driven Semi-supervised Machine Learning with Surrogate Safety Measures for Abnormal Driving Behavior Detection
- Title（参考訳）: 異常運転行動検出のためのサロゲート安全対策を用いたデータ駆動半教師付き機械学習
- Authors: Yongqi Dong, Lanxin Zhang, Haneen Farah, Arkady Zgonnikov, Bart van Arem,
- Abstract要約: 本研究では,いくつかの異常運転行動を明らかにする大規模実世界のデータを分析した。
部分ラベル付きデータを用いた半教師付き機械学習(ML)法を開発し,異常運転行動を正確に検出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.972018255192681
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Detecting abnormal driving behavior is critical for road traffic safety and the evaluation of drivers' behavior. With the advancement of machine learning (ML) algorithms and the accumulation of naturalistic driving data, many ML models have been adopted for abnormal driving behavior detection. Most existing ML-based detectors rely on (fully) supervised ML methods, which require substantial labeled data. However, ground truth labels are not always available in the real world, and labeling large amounts of data is tedious. Thus, there is a need to explore unsupervised or semi-supervised methods to make the anomaly detection process more feasible and efficient. To fill this research gap, this study analyzes large-scale real-world data revealing several abnormal driving behaviors (e.g., sudden acceleration, rapid lane-changing) and develops a Hierarchical Extreme Learning Machines (HELM) based semi-supervised ML method using partly labeled data to accurately detect the identified abnormal driving behaviors. Moreover, previous ML-based approaches predominantly utilize basic vehicle motion features (such as velocity and acceleration) to label and detect abnormal driving behaviors, while this study seeks to introduce Surrogate Safety Measures (SSMs) as the input features for ML models to improve the detection performance. Results from extensive experiments demonstrate the effectiveness of the proposed semi-supervised ML model with the introduced SSMs serving as important features. The proposed semi-supervised ML method outperforms other baseline semi-supervised or unsupervised methods regarding various metrics, e.g., delivering the best accuracy at 99.58% and the best F-1 measure at 0.9913. The ablation study further highlights the significance of SSMs for advancing detection performance.
- Abstract（参考訳）: 道路交通の安全と運転者の行動評価には,異常運転行動の検出が重要である。
機械学習(ML)アルゴリズムの進歩と自然主義駆動データの蓄積により、多くのMLモデルが異常運転行動検出に採用されている。
既存のMLベースの検出器の多くは(完全に)教師付きML法に依存しており、かなりのラベル付きデータを必要とする。
しかし、地上の真理ラベルは必ずしも現実世界で利用できておらず、大量のデータをラベル付けするのは面倒である。
したがって、異常検出プロセスをより効果的かつ効果的にするために、教師なしまたは半教師なしの手法を検討する必要がある。
このギャップを埋めるために,本研究では,複数の異常運転行動(例えば,急激な加速,高速車線変更)を明らかにする大規模実世界のデータを分析し,部分ラベル付きデータを用いて階層的エクストリーム学習マシン(HELM)に基づく半教師付きML法を開発し,その異常運転動作を正確に検出する。
さらに、従来のMLベースアプローチでは、基本車両の動作特性(速度や加速度など)を利用して異常運転行動のラベル付けと検出を行うのに対して、本研究では、MLモデルの入力機能としてサロゲート安全対策(SSM)を導入し、検出性能を向上させることを目的とする。
実験結果から,提案した半教師付きMLモデルの有効性を示すとともに,SSMが重要な特徴であることを示す。
提案した半教師付きML法は、様々な指標(例えば、99.58%で最高の精度、0.9913で最高のF-1測定値)に関して、他のベースラインの半教師付きあるいは教師なしの手法よりも優れている。
アブレーション研究は, 検出性能向上におけるSSMsの重要性をさらに強調した。
関連論文リスト
- Anomaly Detection of Tabular Data Using LLMs [54.470648484612866]
我々は,事前訓練された大規模言語モデル (LLM) がゼロショットバッチレベルの異常検出器であることを示す。
本稿では,実異常検出におけるLCMの潜在性を明らかにするために,エンドツーエンドの微調整手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-24T04:17:03Z) - Self-supervised Feature Adaptation for 3D Industrial Anomaly Detection [59.41026558455904]
具体的には,大規模ビジュアルデータセット上で事前学習されたモデルを利用した初期のマルチモーダルアプローチについて検討する。
本研究では,アダプタを微調整し,異常検出に向けたタスク指向の表現を学習するためのLSFA法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-06T07:30:41Z) - Semi-Supervised Class-Agnostic Motion Prediction with Pseudo Label
Regeneration and BEVMix [59.55173022987071]
クラス非依存動作予測のための半教師あり学習の可能性について検討する。
我々のフレームワークは一貫性に基づく自己学習パラダイムを採用しており、ラベルのないデータからモデルを学習することができる。
本手法は,弱さと完全教師付き手法に匹敵する性能を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-13T09:32:50Z) - Unsupervised Domain Adaptation for Self-Driving from Past Traversal
Features [69.47588461101925]
本研究では,新しい運転環境に3次元物体検出器を適応させる手法を提案する。
提案手法は,空間的量子化履歴特徴を用いたLiDARに基づく検出モデルを強化する。
実世界のデータセットの実験では、大幅な改善が示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-21T15:00:31Z) - Comparative Study on Semi-supervised Learning Applied for Anomaly
Detection in Hydraulic Condition Monitoring System [0.32228025627337864]
本研究では,油圧モニタリングシステムにおける異常検出に応用した半教師付き学習手法を系統的に比較した。
カスタマイズされた極端学習マシンをベースとした半教師付きHELMモデルは、最先端の性能(99.5%)、最低偽陽性率(0.015)、最高のF1スコア(0.985)が他の半教師付き手法を上回った。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-05T09:01:38Z) - Anomaly Detection in Driving by Cluster Analysis Twice [0.0]
本研究は, クラスタ分析による運転異常検出法(ADDCAT)を提案する。
イベントは、運転の正常さのパターンと見なされる主要なクラスタに適合しない場合、異常であると言われている。
この方法は、事前のトレーニングプロセスや膨大な計算コストを必要とせず、運転中の異常を検出する手段を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-15T09:53:49Z) - Robustness Testing of Data and Knowledge Driven Anomaly Detection in
Cyber-Physical Systems [2.088376060651494]
本稿では,安全クリティカルCPSにおけるMLに基づく異常検出手法のロバスト性を評価するための予備的結果を提案する。
我々は、ドメイン知識(例えば、安全でないシステムの振る舞い)とMLモデルを統合することによって、精度と透明性を犠牲にすることなく、異常検出の堅牢性を向上させることができるかどうかを仮説として検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-20T02:02:56Z) - Out-Of-Bag Anomaly Detection [0.9449650062296822]
データ異常は、実世界のデータセットでユビキタスであり、機械学習(ML)システムに悪影響を及ぼす可能性がある。
本稿では,新しいモデルに基づく異常検出手法を提案し,その手法をアウト・オブ・バグ検出と呼ぶ。
本手法は,家庭評価のケーススタディを通じて,データ前処理のステップとして,MLシステムの精度と信頼性を向上させることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-20T06:01:52Z) - Transfer Learning without Knowing: Reprogramming Black-box Machine
Learning Models with Scarce Data and Limited Resources [78.72922528736011]
そこで我々は,ブラックボックス・アタベラル・リプログラミング (BAR) という新しい手法を提案する。
ゼロオーダー最適化とマルチラベルマッピング技術を用いて、BARは入力出力応答のみに基づいてブラックボックスMLモデルをプログラムする。
BARは最先端の手法より優れ、バニラ対逆プログラミング法に匹敵する性能を得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-17T01:52:34Z) - SUOD: Accelerating Large-Scale Unsupervised Heterogeneous Outlier
Detection [63.253850875265115]
外乱検出(OD)は、一般的なサンプルから異常物体を識別するための機械学習(ML)タスクである。
そこで我々は,SUODと呼ばれるモジュール型加速度システムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-11T00:22:50Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。