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Error Adjustment Based on Spatiotemporal Correlation Fusion for Traffic Forecasting

Created by
  • Haebom

저자

Fuqiang Liu, Weiping Ding, Luis Miranda-Moreno, Lijun Sun

개요

딥 뉴럴 네트워크(DNN)는 교통 데이터의 시공간 패턴을 효과적으로 캡쳐하여 교통 예측 연구에 중요한 역할을 한다. 일반적으로 평균 제곱 오차(MSE)를 사용하여 예측 모델을 훈련할 때 시간 단계와 공간 위치에 걸쳐 오류가 상관관계가 없다고 가정하지만, 교통 데이터의 시공간적 자기상관성으로 인해 이 가정이 실제로 성립하지 않는다. 본 논문은 이러한 간극을 해결하기 위해 교통 예측에서 자기상관된 예측 오류를 체계적으로 조정하도록 설계된 새로운 일반 프레임워크인 Spatiotemporally Autocorrelated Error Adjustment (SAEA)를 제안한다. SAEA는 예측 오류를 임의적인 가우시안 노이즈 분포를 따른다고 가정하는 기존 접근 방식과 달리, 이러한 오류를 고유한 종속성을 캡처하기 위해 시공간 벡터 자기 회귀(VAR) 프로세스로 모델링한다.

시사점, 한계점

SAEA는 시공간적 오류 상관 관계를 캡처하기 위해 계수 행렬을 사용하고, 이를 새로운 비용 함수에 포함한다.
구조적으로 희소한 정규화를 도입하여 사전 공간 정보를 통합하고, 학습된 계수 행렬이 내재된 도로 네트워크 구조에 맞춰지도록 한다.
실시간 예측에서 자기상관된 오류의 영향을 완화하기 위해 테스트 시간 오류 조정을 통한 추론 프로세스를 설계한다.
다양한 교통 데이터 세트에서 제안된 방법의 효과를 검증했으며, 광범위한 교통 예측 모델에서 성능을 향상시켰다.
논문의 한계점은 제시되지 않음.
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