目前,下一个位置推荐在基于位置的社交网络应用程序和服务中起着重要作用。虽然已经提出了许多方法来解决这个问题,但到目前为止,三个重要挑战尚未得到很好的解决:(1)大多数现有方法基于经常性网络,这是耗费训练长期序列,因为不允许完整的平行度; (2)个性化偏好通常不被认为是合理的; (3)现有方法很少系统地研究了如何在轨迹数据中有效地利用各种辅助信息(例如,用户ID和时间戳)和非连续位置之间的时空关系。为了解决上述挑战,我们提出了一种名为SANMOVE的新型方法,是一种自我关注网络的模型,通过捕获用户的长期和短期移动模式来预测下一个位置。具体而言,SANMOVE引入了一个长期偏好学习模块,它使用自我关注模块来捕获用户的长期移动模式,可以代表用户的个性化位置偏好。同时,SanMove使用空间延伸的非侵入自我关注(Stnova)来利用辅助信息来学习短期偏好。我们使用两个真实世界数据集进行评估SANMOVE,并演示SANMOVE不仅比基于最先进的RNN的预测模型更快,而且还优于下一个位置预测的基线。
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人类移动性数据从兴趣点累积(POI)Chee-Ins为用户行为理解提供了很大的机会。然而,实际移动数据中的数据质量问题(例如,地理位置信息丢失,虚幻的检查,数据稀疏)限制了现有的POI导向研究的有效性,例如POI推荐和位置预测,当应用于真实应用时。为此,在本文中,我们开发了一个名为BI-STDDP的模型,可以集成双向时空依赖和用户的动态偏好,以识别用户已经访问的缺失的POI登记入住,其中时间。具体地,我们首先利用POI的双向全局空间和局部时间信息来捕获复杂的依赖关系。然后,将与用户和POI信息组合的目标时间模式被馈送到多层网络中以捕获用户的动态偏好。此外,动态偏好被转换为与依赖关系相同的空间以形成最终模型。最后,在三个大规模的现实世界数据集中评估所提出的模型,结果表明,与最先进的方法相比,我们模型的显着改进。此外,值得注意的是,所提出的模型可以自然地扩展,以解决具有竞争性表现的POI推荐和位置预测任务。
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对人类流动性进行建模有助于了解人们如何访问资源并在城市中彼此进行身体接触,从而有助于各种应用,例如城市规划,流行病控制和基于位置的广告。下一个位置预测是单个人类移动性建模中的一项决定性任务,通常被视为序列建模,用Markov或基于RNN的方法解决。但是,现有模型几乎不关注单个旅行决策的逻辑和人口集体行为的可重复性。为此,我们提出了一个因果关系和空间约束的长期和短期学习者(CSLSL),以进行下一个位置预测。 CSLSL利用基于多任务学习的因果结构来明确对“ $ \ rightarrow $ wher wher wher wher whit $ \ rightarrow $ where where where”,a.k.a.”接下来,我们提出一个空间约束损失函数作为辅助任务,以确保旅行者目的地的预测和实际空间分布之间的一致性。此外,CSLSL采用了名为Long and Short-Charturer(LSC)的模块,以了解不同时间跨度的过渡规律。在三个现实世界数据集上进行的广泛实验表明,CSLSL的性能改善了基准,并确认引入因果关系和一致性约束的有效性。该实现可在https://github.com/urbanmobility/cslsl上获得。
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近年来见证了基于地点的社交网络(LBSN)服务的日益普及,这为构建个性化的兴趣点(POI)推荐系统提供了无与伦比的机会。现有的POI推荐和位置预测任务利用过去的信息来从单个方向角度使用过去的推荐或预测,而缺少的POI类别识别任务需要在缺少类别之前和之后使用检查信息。因此,长期存在的挑战是如何在移动用户的现实检查数据中有效地识别丢失的POI类别。为此,在本文中,我们提出了一种新的神经网络方法,通过整合双向全球非个人转换模式和用户的个人喜好来识别缺失的POI类别。具体而言,我们精致地设计了一个关注匹配的单元格,以模拟登记类别信息如何与他们的非个人转换模式和个人偏好匹配。最后,我们在两个现实世界数据集中评估我们的模型,与最先进的基线相比,这明确验证了其有效性。此外,我们的模型可以自然扩展,以解决具有竞争性能的下一个POI类别推荐和预测任务。
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Accurate activity location prediction is a crucial component of many mobility applications and is particularly required to develop personalized, sustainable transportation systems. Despite the widespread adoption of deep learning models, next location prediction models lack a comprehensive discussion and integration of mobility-related spatio-temporal contexts. Here, we utilize a multi-head self-attentional (MHSA) neural network that learns location transition patterns from historical location visits, their visit time and activity duration, as well as their surrounding land use functions, to infer an individual's next location. Specifically, we adopt point-of-interest data and latent Dirichlet allocation for representing locations' land use contexts at multiple spatial scales, generate embedding vectors of the spatio-temporal features, and learn to predict the next location with an MHSA network. Through experiments on two large-scale GNSS tracking datasets, we demonstrate that the proposed model outperforms other state-of-the-art prediction models, and reveal the contribution of various spatio-temporal contexts to the model's performance. Moreover, we find that the model trained on population data achieves higher prediction performance with fewer parameters than individual-level models due to learning from collective movement patterns. We also reveal mobility conducted in the recent past and one week before has the largest influence on the current prediction, showing that learning from a subset of the historical mobility is sufficient to obtain an accurate location prediction result. We believe that the proposed model is vital for context-aware mobility prediction. The gained insights will help to understand location prediction models and promote their implementation for mobility applications.
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当前的利益点方法(POI)建议通过标准空间特征(例如POI坐标,社交网络等)来了解用户的偏好。这些模型忽略了空间移动性的关键方面 - 每个用户都承载他们的偏好无论他们走到哪里,智能手机。此外,随着隐私问题的越来越多,用户避免分享其确切的地理坐标及其社交媒体活动。在本文中,我们提出了Revamp,这是一种顺序POI推荐方法,该方法利用智能手机应用程序(或应用程序)上的用户活动来识别其移动性偏好。这项工作与最近对在线城市用户的心理学研究保持一致,这表明其空间行动行为在很大程度上受其智能手机应用程序的活动影响。此外,我们对粗粒智能手机数据的建议是指以隐私意识的方式收集的数据日志,即仅由(a)类别的智能手机应用程序和(b)类别的签到位置组成。因此,改装并不愿意精确地坐标,社交网络或要访问的特定应用程序。在自我注意模型的疗效的推动下,我们使用两种形式的位置编码(绝对和相对)学习了用户的POI偏好,每种位置编码是从A的签入动力学中提取的,在A的入住序列中提取用户。来自中国的两个大规模数据集进行的广泛实验表明,改革的预测能力及其预测应用程序和POI类别的能力。
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对于许多在线平台(例如,视频共享网站,电子商务系统),学习动态用户的偏好已成为越来越重要的组成部分,以提出顺序建议。先前的工作已经做出了许多努力,以基于各种体系结构(例如,经常性的神经网络和自我注意机制)对用户交互序列进行建模项目项目过渡。最近出现的图形神经网络还用作有用的骨干模型,可在顺序推荐方案中捕获项目依赖性。尽管它们有效,但现有的方法却远远集中在具有单一相互作用类型的项目序列表示上,因此仅限于捕获用户和项目之间的动态异质关系结构(例如,页面视图,添加最佳选择,购买,购买)。为了应对这一挑战,我们设计了多行为超毛力增强的变压器框架(MBHT),以捕获短期和长期跨型行为依赖性。具体而言,多尺度变压器配备了低级别的自我注意力,可从细粒度和粗粒水平的共同编码行为感知的顺序模式。此外,我们将全局多行为依赖性纳入HyperGraph神经体系结构中,以自定义的方式捕获层次长期项目相关性。实验结果证明了我们MBHT在不同环境中的各种最新推荐解决方案的优势。进一步的消融研究证明了我们的模型设计和新MBHT框架的好处的有效性。我们的实施代码在以下网址发布:https://github.com/yuh-yang/mbht-kdd22。
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随着移动通信技术的快速发展,人类的移动轨迹由互联网服务提供商(ISP)和应用服务提供商(ASP)大规模收集。另一方面,知识图(kg)的上升范式为我们提供了一个有希望的解决方案,可以从大规模轨迹数据提取结构化的“知识”。在本文中,我们基于知识图技术专注于建模用户的时空移动模式,并根据从多个源以凝聚力的方式提取的“知识”,预测用户的未来运动。具体来说,我们提出了一种新型知识图中,即时空城市知识图(STKG),其中活动轨迹,场地的类别信息和时间信息都是由STKG中不同关系类型的事实共同建模。移动预测问题转换为知识图表在STKG中完成问题。此外,提出了一种具有精心设计的评分功能的复杂嵌入模型,以衡量STKG中的事实的合理性,以解决知识图形完成问题,这考虑了移动性模式的时间动态,并利用POI类别作为辅助信息和背景知识。广泛的评估确认我们模型在预测用户方面的高精度与最先进的算法相比,S'Mobility,即,提高了5.04%的准确性。此外,POI类别作为背景知识和辅助信息被证实通过在准确性方面提高了3.85%的性能,有助于提高。另外,实验表明,与现有方法相比,我们的所提出的方法通过将计算时间降低43.12%以上。
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Session-Based Recommenders (SBRs) aim to predict users' next preferences regard to their previous interactions in sessions while there is no historical information about them. Modern SBRs utilize deep neural networks to map users' current interest(s) during an ongoing session to a latent space so that their next preference can be predicted. Although state-of-art SBR models achieve satisfactory results, most focus on studying the sequence of events inside sessions while ignoring temporal details of those events. In this paper, we examine the potential of session temporal information in enhancing the performance of SBRs, conceivably by reflecting the momentary interests of anonymous users or their mindset shifts during sessions. We propose the STAR framework, which utilizes the time intervals between events within sessions to construct more informative representations for items and sessions. Our mechanism revises session representation by embedding time intervals without employing discretization. Empirical results on Yoochoose and Diginetica datasets show that the suggested method outperforms the state-of-the-art baseline models in Recall and MRR criteria.
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预测短期交互会话的下一个交互是基于会话的推荐中的一个具有挑战性的任务。几乎所有现有的作品都依赖于项目转换模式,并在建模用户偏好时忽略用户历史会话的影响,这通常会导致非个性化推荐。此外,基于现有的个性化会话的推荐人仅基于当前用户的会话捕获用户首选项,而是忽略来自其他用户的历史会话的有用物品转换模式。为了解决这些问题,我们提出了一种新颖的异构全球图形神经网络(HG-GNN)以以微妙的方式利用所有会话的物品过渡,以便更好地推断用户偏好与当前和历史会话。为了有效利用所有用户的所有会话转换,我们提出了一种新的异构全局图,该图包含会话,用户项交互和全局共同发生项目的项目转换。此外,为了综合地从会话中捕获用户偏好,我们建议通过两个图形增强偏好编码器学习来自全局图的两个用户表示。具体地,我们在异构全球图上设计一种新的异构图形神经网络(HGNN),以了解具有丰富语义的长期用户偏好和项目表示。基于HGNN,我们提出了当前偏好编码器和历史偏好编码器,分别捕获来自当前和历史会话的不同级别的用户偏好。为实现个性化建议,我们将用户当前偏好和历史利益的表示集成到生成最终用户首选项表示。三个真实数据集的广泛实验结果表明,我们的模型优于其他最先进的方法。
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我们研究了具有动态,可能的周期性的流量的预测问题和区域之间的关节空间依赖关系。鉴于从时隙0到T-1的城市中区的聚合流入和流出流量,我们预测了任何区域的时间t的流量。该地区的现有技术通常以脱钩的方式考虑空间和时间依赖性,或者在具有大量超参数曲调的训练中是相当的计算密集。我们提出了ST-TIS,一种新颖,轻巧和准确的空间变压器,具有信息融合和区域采样进行交通预测。 ST-TIS将规范变压器与信息融合和区域采样延伸。信息融合模块捕获区域之间的复杂空间依赖关系。该区域采样模块是提高效率和预测精度,将计算复杂性切割为依赖性学习从$ O(n ^ 2)$到$ O(n \ sqrt {n})$,其中n是区域的数量。比最先进的模型的参数较少,我们模型的离线培训在调整和计算方面明显更快(培训时间和网络参数减少高达90±90 \%)。尽管存在这种培训效率,但大量实验表明,ST-TIS在网上预测中大幅度更准确,而不是最先进的方法(平均改善高达11 \%$ 11 \%$ ON MAPE上的$ 14 \%$ 14 \%$ 14 \%$ ON MAPE) 。
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训练前轨迹嵌入是空间轨迹挖掘中的一个基本和关键程序,对各种下游任务都是有益的。产生有效轨迹嵌入的关键是从轨迹(包括运动模式和旅行目的)中提取高级旅行语义,并考虑轨迹的长期空间时间相关性。尽管有现有的努力,但训练前轨迹嵌入仍存在重大挑战。首先,常用的生成借个任务不适合从轨迹中提取高级语义。其次,现有的数据增强方法非常适合轨迹数据集。第三,当前的编码器设计无法完全合并轨迹中隐藏的长期时空相关性。为了应对这些挑战,我们提出了一种新型的对比性时空轨迹嵌入(CSTTE)模型,用于学习全面的轨迹嵌入。 CSTTE采用了对比度学习框架,以使其借口任务对噪音具有牢固的态度。一种专门设计的轨迹数据增强方法与对比度借口任务相结合,以保留高级旅行语义。我们还构建了有效的时空轨迹编码器,以有效,全面地对轨迹中的长期空间 - 周期性相关性进行建模。与现有的轨迹嵌入方法相比,对两个下游任务和三个现实世界数据集进行了广泛的实验证明了我们的模型的优势。
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准确预测短期OD矩阵(即,从各种来源到目的地的乘客流量的分布)是地铁系统中的一个重要任务。由于许多影响因素的不断变化的性质和实时延迟数据收集问题,这是强大的挑战性。最近,已经提出了一些基于学习的基于学习的模型,以便在乘车和高速公路中进行OD矩阵预测。然而,由于其不同的先验知识和上下文设置,这些模型不能充分捕获地铁网络中的站点之间的复杂时空相关性。在本文中,我们提出了一个混合框架多视图Trgru来解决OD Metro Matrix预测。特别是,它使用三个模块来模拟三个流动变化模式:最近的趋势,日常趋势,每周趋势。在每个模块中,基于每个站的嵌入的多视图表示被构造并馈送到基于变压器的门控复发结构,以通过全球自我注意机制捕获不同站的OD流的动态空间依赖性。在三种大型现实世界地铁数据集上进行了广泛的实验,证明了我们的多视图Trgru在其他竞争对手的优越性。
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对用户偏好的演变进行建模对于推荐系统至关重要。最近,已经研究并实现了基于图形的动态方法以供推荐使用,其中大多数侧重于用户稳定的长期偏好。但是,在实际情况下,用户的短期偏好会随着时间的流逝而动态发展。尽管存在试图捕获它的顺序方法,但是如何使用基于动态图的方法对短期偏好的演变进行建模尚未得到很好的认可。特别是:1)现有方法不会像顺序方法一样明确编码和捕获短期偏好的演变; 2)简单地使用最后几个交互不足以建模变化的趋势。在本文中,我们提出了连续时间顺序推荐(LSTSR)的长期短期偏好模型(LSTSR),以捕获动态图下短期偏好的演变。具体而言,我们明确编码短期优先偏好并通过内存机制进行优化,该内存机制具有三个关键操作:消息,汇总和更新。我们的内存机制不仅可以存储单跳信息,而且还可以通过在线新的交互触发。在五个公共数据集上进行的广泛实验表明,LSTSR始终优于各种线路上许多最先进的建议方法。
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用户POI矩阵的稀疏性是下一个POI推荐的一个确定的问题,它阻碍了对用户偏好的有效学习。为了关注问题的更详细的扩展,我们为下一个新的($ n^2 $)POI推荐任务提出了联合三胞胎损失学习(JTLL)模块,这更具挑战性。我们的JTLL模块首先从用户的历史POI访问序列中计算出其他培训样本,然后,提出了设计的三重态损耗功能,以根据其各自的关系减少POI和用户嵌入的距离。接下来,JTLL模块将与最近的方法共同培训,以学习推荐任务的未访问关系。在两个已知的实际LBSN数据集上进行的实验表明,我们的联合培训模块能够改善最近现有作品的性能。
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在大数据时代,推荐系统在我们日常生活中的关键信息过滤表现出了杰出的成功。近年来,推荐系统的技术发展,从感知学习到认知推理,这些认知推理将推荐任务作为逻辑推理的过程,并取得了重大改进。但是,推理中的逻辑陈述隐含地承认有序无关紧要,甚至没有考虑在许多建议任务中起重要作用的时间信息。此外,与时间上下文合并的建议模型往往是自我集中的,即自动更加(少)将相关性(不相关)分别集中在相关性上。为了解决这些问题,在本文中,我们提出了一种基于神经协作推理(TISANCR)的推荐模型的时间感知自我注意力,该模型将时间模式和自我注意机制集成到基于推理的建议中。特别是,以相对时间为代表的时间模式,提供上下文和辅助信息来表征用户在建议方面的偏好,而自我注意力则是利用自我注意力来提炼信息的模式并抑制无关紧要的。因此,自我煽动的时间信息的融合提供了对用户偏好的更深入表示。基准数据集的广泛实验表明,所提出的Tisancr取得了重大改进,并始终优于最先进的建议方法。
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由于流量大数据的增加,交通预测逐渐引起了研究人员的注意力。因此,如何在交通数据中挖掘复杂的时空相关性以预测交通状况更准确地成为难题。以前的作品组合图形卷积网络(GCNS)和具有深度序列模型的自我关注机制(例如,复发性神经网络),分别捕获时空相关性,忽略时间和空间的关系。此外,GCNS受到过平滑问题的限制,自我关注受到二次问题的限制,导致GCN缺乏全局代表能力,自我注意力效率低下捕获全球空间依赖性。在本文中,我们提出了一种新颖的交通预测深入学习模型,命名为多语境意识的时空关节线性关注(STJLA),其对时空关节图应用线性关注以捕获所有时空之间的全球依赖性节点有效。更具体地,STJLA利用静态结构上下文和动态语义上下文来提高模型性能。基于Node2VEC和单热编码的静态结构上下文丰富了时空位置信息。此外,基于多头扩散卷积网络的动态空间上下文增强了局部空间感知能力,并且基于GRU的动态时间上下文分别稳定了线性关注的序列位置信息。在两个现实世界交通数据集,英格兰和PEMSD7上的实验表明,我们的Stjla可以获得高达9.83%和3.08%,在最先进的基线上的衡量标准的准确性提高。
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在隐性反馈推荐中,将短期偏好纳入推荐系统近年来引起了不断的关注。但是,在历史交互中的意外行为,如偶然点击一些物品,也不能反映用户固有的偏好。现有研究未能模拟意外行为的影响,从而实现劣等的推荐性能。在本文中,我们提出了一种多偏好模型(MPM)来消除意外行为的影响。 MPM首先通过细粒度的偏好模块从最近的历史交互中提取用户的即时偏好。然后,培训意外行为检测器以判断这些即时偏好是否由意外行为偏置。我们还将用户的一般偏好集成在MPM中。最后,执行输出模块以消除意外行为的影响,并集成所有信息以进行最终推荐。我们在电影的两个数据集和电子零售中进行广泛的实验,展示了我们在最先进的方法上的模型的显着改进。实验结果表明,MPM在HR @ 10和NDCG @ 10中获得了大规模的改善,平均与斯trec模型相比相对增加了3.643%和4.107%。我们在https://github.com/chenjie04/mpm/发布我们的代码。
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下一个利益点(POI)的建议已成为基于位置的社交网络(LBSN)中必不可少的功能,因为它在帮助人们决定下一个POI访问方面有效。但是,准确的建议需要大量的历史检查数据,因此威胁用户隐私,因为云服务器需要处理位置敏感的数据。尽管有几个用于保护隐私的POI建议的设备框架,但在存储和计算方面,它们仍然是资源密集的,并且对用户POI交互的高稀疏性表现出有限的鲁棒性。在此基础上,我们为POI推荐(DCLR)提出了一个新颖的分散协作学习框架,该框架允许用户以协作方式在本地培训其个性化模型。 DCLR大大降低了本地模型对云的依赖性训练,并可用于扩展任意的集中建议模型。为了抵消在学习每个本地模型时在设备用户数据的稀疏性,我们设计了两个自学信号,以通过POI的地理和分类相关性在服务器上预处理POI表示。为了促进协作学习,我们创新建议将来自地理或语义上类似用户的知识纳入每个本地模型,并以细心的聚合和相互信息最大化。协作学习过程可利用设备之间的通信,同时仅需要中央服务器的少量参与来识别用户组,并且与诸如差异隐私之类的常见隐私保护机制兼容。我们使用两个现实世界数据集评估了DCLR,结果表明,与集中式同行相比,DCLR的表现优于最先进的设备框架,并产生竞争结果。
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受到计算机愿景和语言理解的深度学习的巨大成功的影响,建议的研究已经转移到发明基于神经网络的新推荐模型。近年来,我们在开发神经推荐模型方面目睹了显着进展,这概括和超越了传统的推荐模型,由于神经网络的强烈代表性。在本调查论文中,我们从建议建模与准确性目标的角度进行了系统审查,旨在总结该领域,促进研究人员和从业者在推荐系统上工作的研究人员和从业者。具体而具体基于推荐建模期间的数据使用,我们将工作划分为协作过滤和信息丰富的建议:1)协作滤波,其利用用户项目交互数据的关键来源; 2)内容丰富的建议,其另外利用与用户和项目相关的侧面信息,如用户配置文件和项目知识图; 3)时间/顺序推荐,其考虑与交互相关的上下文信息,例如时间,位置和过去的交互。在为每种类型审查代表性工作后,我们终于讨论了这一领域的一些有希望的方向。
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