[공지사항]을 빙자한 안부와 근황 
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Fully Data-driven but Interpretable Human Behavioural Modelling with Differentiable Discrete Choice Model

Created by
  • Haebom

저자

Fumiyasu Makinoshima, Tatsuya Mitomi, Fumiya Makihara, Eigo Segawa

개요

본 논문은 사람의 의사결정 과정을 모델링하는 데 필수적인 이산 선택 모델(Discrete Choice Model, DCM)에 대한 새로운 접근법인 미분 가능 이산 선택 모델(Differentiable Discrete Choice Model, Diff-DCM)을 제시한다. 기존 DCM은 전문가의 도메인 지식에 크게 의존했지만, Diff-DCM은 미분 프로그래밍을 통해 데이터 기반으로 해석 가능한 모델을 자동으로 학습, 예측 및 제어할 수 있다. 사전 지식 없이 입력 특징과 선택 결과만으로 관찰된 행동을 재현하는 해석 가능한 폐쇄형 효용 함수를 추정하며, 합성 및 실제 데이터에 대한 실험을 통해 다양한 유형의 데이터에 적용 가능하고 적은 계산 자원만으로도 빠르게 추정 가능함을 보였다. 또한, 미분 가능성을 활용하여 효과적인 행동 변화를 위한 최적 개입 경로와 같은 통찰력을 제공할 수 있음을 보여준다.

시사점, 한계점

시사점:
데이터 기반으로 이산 선택 모델을 자동화하고 해석 가능하게 모델링하는 새로운 방법 제시.
사전 지식 없이도 효용 함수를 추정하여 인간 행동을 예측하고 제어 가능.
적은 계산 자원으로 빠른 추정 가능 (랩탑에서 수십 초 이내).
미분 가능성을 이용하여 인간 행동에 대한 통찰력(예: 최적 개입 경로) 제공.
다양한 유형의 데이터에 적용 가능.
한계점:
본 논문에서 제시된 실험 결과의 일반화 가능성에 대한 추가적인 검증 필요.
모델의 성능이 데이터의 질에 얼마나 민감한지에 대한 추가 연구 필요.
복잡한 인간 행동을 완벽하게 포착하는 데 있어 모델의 한계점에 대한 추가적인 분석 필요.
다양한 종류의 이산 선택 모델에 대한 적용 가능성 및 제약 조건에 대한 추가적인 연구 필요.
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