論文の概要: NAROCE: A Neural Algorithmic Reasoner Framework for Online Complex Event Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07250v2
• Date: Mon, 16 Jun 2025 19:31:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-18 15:22:19.818617
• Title: NAROCE: A Neural Algorithmic Reasoner Framework for Online Complex Event Detection
• Title（参考訳）: NAROCE: オンライン複合イベント検出のための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: スマートシティやヘルスケアといった現実的なタスクの多くは、複雑なイベント(CE)の推論を必要とする。 オンラインCE検出のためのニューラルネットワーク推論フレームワークであるNAROCEを提案する。 実験の結果、NAROCEは精度、より長い、見えないシーケンスへの一般化、データ効率において最強のベースラインを上回ります。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.651233766923452
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Modern machine learning models excel at detecting individual actions, objects, or scene attributes from short, local observations. However, many real-world tasks, such as in smart cities and healthcare, require reasoning over complex events (CEs): (spatio)temporal, rule-governed patterns of short-term atomic events (AEs) that reflect high-level understanding and critical changes in the environment. These CEs are difficult to detect online: they are often rare, require long-range reasoning over noisy sensor data, must generalize rules beyond fixed-length traces, and suffer from limited real-world datasets due to the high annotation burden. We propose NAROCE, a Neural Algorithmic Reasoning framework for Online CE detection that separates the task into two stages: (i) learning CE rules from large-scale, low-cost pseudo AE concept traces generated by simulators or LLMs, and (ii) training an adapter to map real sensor data into the learned reasoning space using fewer labeled sensor samples. Experiments show that NAROCE outperforms the strongest baseline in accuracy, generalization to longer, unseen sequences, and data efficiency, achieving comparable performance with less than half the labeled data. These results suggest that decoupling CE rule learning from raw sensor inputs improves both data efficiency and robustness.
• Abstract（参考訳）: 現代の機械学習モデルは、短い局所的な観察から個々のアクション、オブジェクト、またはシーン属性を検出するのに優れている。 しかしながら、スマートシティやヘルスケアなど、多くの現実世界のタスクでは、複雑なイベント(CE)を推論する必要がある。 (spatio) 時間的、ルールが支配する短期原子イベント(AE)のパターンは、環境の高レベルな理解と重要な変化を反映している。 これらのCEは、しばしば稀で、ノイズの多いセンサーデータよりも長距離の推論を必要とし、一定の長さのトレースを越えてルールを一般化しなければなりません。 オンラインCE検出のためのニューラルネットワーク推論フレームワークであるNAROCEを提案する。 一 シミュレーターやLLMによる大規模で低コストな擬似AE概念トレースからCEルールを学習し、 (2)ラベルの少ないセンササンプルを用いて,実センサデータを学習推論空間にマッピングするアダプタを訓練する。 実験の結果、NAROCEは精度、より長い、見えないシーケンスへの一般化、データ効率において最強のベースラインを上回り、ラベル付きデータの半分未満で同等のパフォーマンスを達成した。 これらの結果から,CEルール学習を生センサ入力から分離することで,データ効率とロバスト性の両方が向上することが示唆された。

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