論文の概要: NARCE: A Mamba-Based Neural Algorithmic Reasoner Framework for Online Complex Event Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07250v1
• Date: Tue, 11 Feb 2025 04:34:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 18:22:48.003984
• Title: NARCE: A Mamba-Based Neural Algorithmic Reasoner Framework for Online Complex Event Detection
• Title（参考訳）: NARCE: オンライン複合イベント検出のためのマンバ型ニューラルネットワーク推論フレームワーク
• Authors: Liying Han, Gaofeng Dong, Xiaomin Ouyang, Lance Kaplan, Federico Cerutti, Mani Srivastava,
• Abstract要約: 現在の機械学習モデルは、短時間の知覚タスクでは優れているが、長期的な観察からハイレベルな洞察を引き出すのに苦労している。 ニューラルネットワーク推論(NAR)とセンサ入力をアダプタを介してこれらのルールにマッピングするフレームワークであるNARCEを提案する。 以上の結果から, NARCEは, 一般化におけるベースラインよりも優れ, センサデータやデータ効率に優れることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.651233766923452
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Current machine learning models excel in short-span perception tasks but struggle to derive high-level insights from long-term observation, a capability central to understanding complex events (CEs). CEs, defined as sequences of short-term atomic events (AEs) governed by spatiotemporal rules, are challenging to detect online due to the need to extract meaningful patterns from long and noisy sensor data while ignoring irrelevant events. We hypothesize that state-based methods are well-suited for CE detection, as they capture event progression through state transitions without requiring long-term memory. Baseline experiments validate this, demonstrating that the state-space model Mamba outperforms existing architectures. However, Mamba's reliance on extensive labeled data, which are difficult to obtain, motivates our second hypothesis: decoupling CE rule learning from noisy sensor data can reduce data requirements. To address this, we propose NARCE, a framework that combines Neural Algorithmic Reasoning (NAR) to split the task into two components: (i) learning CE rules independently of sensor data using synthetic concept traces generated by LLMs and (ii) mapping sensor inputs to these rules via an adapter. Our results show that NARCE outperforms baselines in accuracy, generalization to unseen and longer sensor data, and data efficiency, significantly reducing annotation costs while advancing robust CE detection.
• Abstract（参考訳）: 現在の機械学習モデルは、短時間の知覚タスクでは優れていますが、複雑なイベント(CE)を理解する上で中心となる機能である、長期的な観察から高レベルの洞察を引き出すのに苦労しています。 CEは、時空間規則によって統治される短期原子イベント(AE)のシーケンスとして定義されており、関連する事象を無視しながら、長くノイズの多いセンサーデータから意味のあるパターンを抽出する必要があるため、オンラインでの検知は困難である。 我々は、長期記憶を必要とせず、状態遷移による事象の進行を捉えるため、状態ベースの手法がCE検出に適していると仮定する。 ベースライン実験では、状態空間モデルMambaが既存のアーキテクチャより優れていることを示した。 しかし、Mamba のラベル付きデータへの依存は入手が難しいため、2つ目の仮説である CE ルール学習をノイズの多いセンサデータから切り離すことは、データの要求を減少させる。 これを解決するために、ニューラルネットワーク推論(NAR)を組み合わせてタスクを2つのコンポーネントに分割するフレームワークであるNARCEを提案する。 一 LLMによる合成概念トレースを用いたセンサデータに依存しないCE規則の学習 (ii)アダプタを介してこれらの規則にセンサ入力をマッピングする。 以上の結果から,NARCEの精度,センサデータに対する一般化,データ効率が向上し,ロバストCE検出を推し進めつつ,アノテーションのコストを大幅に削減できることがわかった。

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