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Hacia un soporte de decisiones explicable mediante modelos neuronales híbridos para la automatización de terminales logísticas

Created by
  • Haebom

Autor

Riccardo D'Elia, Alberto Termine, Francesco Flammini

Describir

Este artículo presenta un nuevo marco para integrar el aprendizaje profundo (DL) en el modelado de la dinámica de sistemas (DS) de logística de transporte. Para abordar la insuficiente capacidad explicativa y la baja fiabilidad causal de los modelos existentes basados ​​en DL, proponemos un enfoque híbrido que combina la interpretabilidad basada en conceptos, la interpretabilidad mecanicista y técnicas de aprendizaje automático causal con DL. Este enfoque construye un modelo de red neuronal utilizando variables semánticamente explícitas y procesables, preservando la base causal y la transparencia de los modelos DS existentes. Validamos este enfoque aplicándolo a un caso práctico real del proyecto AutoMoTIF de la UE (soporte de decisiones basado en datos, automatización y optimización de una terminal logística multimodal), demostrando el papel de los métodos simbólicos neuronales para reducir la brecha entre los modelos predictivos de caja negra y el soporte de decisiones críticas en el complejo entorno dinámico de los sistemas ciberfísicos industriales basados ​​en IoT.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentamos un nuevo marco que asegura el poder explicativo y la confiabilidad causal de los modelos de dinámica de sistemas manteniendo al mismo tiempo la precisión predictiva y la escalabilidad del aprendizaje profundo.
Demostrar la eficacia de un enfoque híbrido que integra interpretabilidad basada en conceptos, interpretabilidad mecanicista y técnicas de aprendizaje automático causal.
Contribuir al desarrollo de sistemas de apoyo a la toma de decisiones basados ​​en datos en entornos dinámicos complejos.
Presentando la posibilidad de operación eficiente y optimización de sistemas ciberfísicos industriales basados ​​en IoT.
Limitations:
Es necesaria una mayor verificación de la aplicabilidad práctica y generalización del marco propuesto.
Se necesitan estudios de aplicabilidad para varios tipos de sistemas logísticos de transporte.
Es necesario examinar la generalización de los resultados, que se limitan al caso de estudio específico del proyecto AutoMoTIF.
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