接触犯罪和暴力会损害个人的生活质量和社区的经济增长。鉴于机器学习的迅速发展，需要探索自动解决方案以防止犯罪。随着细粒度的城市和公共服务数据的可用性越来越多，最近融合了这种跨域信息以促进犯罪预测的激增。通过捕获有关社会结构，环境和犯罪趋势的信息，现有的机器学习预测模型从不同观点探索了动态犯罪模式。但是，这些方法主要将这种多源知识转换为隐性和潜在表示（例如，学区的嵌入），这仍然是研究显式因素对幕后犯罪发生的影响的影响仍然是一个挑战。在本文中，我们提出了一个时空的元数据指导性犯罪预测（STMEC）框架，以捕获犯罪行为的动态模式，并明确地表征了环境和社会因素如何相互互动以产生预测。广泛的实验表明，与其他先进的时空模型相比，STMEC的优越性，尤其是在预测重罪（例如使用危险武器的抢劫和袭击）时。

人口级社会事件，如民事骚乱和犯罪，往往对我们的日常生活产生重大影响。预测此类事件对于决策和资源分配非常重要。由于缺乏关于事件发生的真实原因和潜在机制的知识，事件预测传统上具有挑战性。近年来，由于两个主要原因，研究事件预测研究取得了重大进展：（1）机器学习和深度学习算法的开发和（2）社交媒体，新闻来源，博客，经济等公共数据的可访问性指标和其他元数据源。软件/硬件技术中的数据的爆炸性增长导致了社会事件研究中的深度学习技巧的应用。本文致力于提供社会事件预测的深层学习技术的系统和全面概述。我们专注于两个社会事件的域名：\ Texit {Civil unrest}和\ texit {犯罪}。我们首先介绍事件预测问题如何作为机器学习预测任务制定。然后，我们总结了这些问题的数据资源，传统方法和最近的深度学习模型的发展。最后，我们讨论了社会事件预测中的挑战，并提出了一些有希望的未来研究方向。

犯罪预测对于公共安全和资源优化至关重要，但由于两个方面而言，这是非常具有挑战性的：i）犯罪活动的刑事模式的动态，犯罪事件在空间和时间域之间不均匀分布; ii）延时依赖于不同类型的犯罪（例如，盗窃，抢劫，攻击，损害），其揭示了犯罪的细粒度语义。为了解决这些挑战，我们提出了空间时间顺序超图网络（ST-SHN），以集体编码复杂的犯罪空间模式以及潜在的类别明智犯罪语义关系。具体而言，在长期和全局上下文下处理空间 - 时间动态，我们设计了一个具有超图学习范例的集成的图形结构化消息传递架构。为了在动态环境中捕获类别方面的犯罪异构关系，我们介绍了多通道路由机制，以了解犯罪类型的时间不断发展的结构依赖性。我们对两个现实世界数据集进行了广泛的实验，表明我们所提出的ST-SHN框架可以显着提高与各种最先进的基线相比的预测性能。源代码可用于：https://github.com/akaxlh/st-hn。

准确性和可解释性是犯罪预测模型的两个基本属性。由于犯罪可能对人类生命，经济和安全的不利影响，我们需要一个可以尽可能准确地预测未来犯罪的模型，以便可以采取早期步骤来避免犯罪。另一方面，可解释的模型揭示了模型预测背后的原因，确保其透明度并允许我们相应地规划预防犯罪步骤。开发模型的关键挑战是捕获特定犯罪类别的非线性空间依赖和时间模式，同时保持模型的底层结构可解释。在本文中，我们开发AIST，一种用于犯罪预测的注意力的可解释的时空时间网络。基于过去的犯罪发生，外部特征（例如，流量流量和兴趣点（POI）信息）和犯罪趋势，AICT模拟了犯罪类别的动态时空相关性。广泛的实验在使用真实数据集的准确性和解释性方面表现出我们模型的优越性。

基于历史行为数据的行为预测具有实际的现实意义。它已在推荐，预测学习成绩等中应用。随着用户数据描述的完善，新功能的发展以及多个数据源的融合，包含多种行为的异质行为数据变得越来越普遍。在本文中，我们旨在纳入行为预测的异质用户行为和社会影响。为此，本文提出了一个长期术语内存（LSTM）的变体，该变体可以在对行为序列进行建模时考虑上下文信息，该投影机制可以模拟不同类型的行为之间的多方面关系以及多方面的多方面关系注意机制可以动态地从不同的方面找到信息。许多行为数据属于时空数据。提出了一种基于时空数据并建模社会影响力的社交行为图的无监督方法。此外，基于剩余的基于学习的解码器旨在根据社会行为表示和其他类型的行为表示自动构建多个高阶交叉特征。对现实世界数据集的定性和定量实验已经证明了该模型的有效性。

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） 。

异质图卷积网络在解决异质网络数据的各种网络分析任务方面已广受欢迎，从链接预测到节点分类。但是，大多数现有作品都忽略了多型节点之间的多重网络的关系异质性，而在元路径中，元素嵌入中关系的重要性不同，这几乎无法捕获不同关系跨不同关系的异质结构信号。为了应对这一挑战，这项工作提出了用于异质网络嵌入的多重异质图卷积网络（MHGCN）。我们的MHGCN可以通过多层卷积聚合自动学习多重异质网络中不同长度的有用的异质元路径相互作用。此外，我们有效地将多相关结构信号和属性语义集成到学习的节点嵌入中，并具有无监督和精选的学习范式。在具有各种网络分析任务的五个现实世界数据集上进行的广泛实验表明，根据所有评估指标，MHGCN与最先进的嵌入基线的优势。

多变量时间序列预测，分析历史时序序列以预测未来趋势，可以有效地帮助决策。 MTS中变量之间的复杂关系，包括静态，动态，可预测和潜在的关系，使得可以挖掘MTS的更多功能。建模复杂关系不仅是表征潜在依赖性的必要条件以及建模时间依赖性，而且在MTS预测任务中也带来了极大的挑战。然而，现有方法主要关注模拟MTS变量之间的某些关系。在本文中，我们提出了一种新的端到端深度学习模型，通过异构图形神经网络（MTHETGNN）称为多变量时间序列预测。为了表征变量之间的复杂关系，在MTHETGNN中设计了一个关系嵌入模块，其中每个变量被视为图形节点，并且每种类型的边缘表示特定的静态或动态关系。同时，引入了时间嵌入模块的时间序列特征提取，其中涉及具有不同感知尺度的卷积神经网络（CNN）滤波器。最后，采用异质图形嵌入模块来处理由两个模块产生的复杂结构信息。来自现实世界的三个基准数据集用于评估所提出的MTHETGNN。综合实验表明，MTHETGNN在MTS预测任务中实现了最先进的结果。

由于知识图表提供的丰富信息，基于路径的可解释的推荐系统的最新进展引起了更大的关注。最现有的可解释的建议仅利用静态知识图表并忽略动态用户项演进，导致不太令人信服和不准确的解释。虽然有一些作品，但意识到建模用户的时间顺序行为可以提高推荐器系统的性能和解释性，其中大多数只关注用户在路径内的顺序交互或独立和单独的推荐机制。在本文中，我们提出了一种新颖的时间元路径指导可解释的推荐利用加强学习（TMER-RL），它利用了连续项目之间的加强项 - 项目路径建模，其注意机制在动态知识图上顺序模拟动态用户项演进用于解释的建议。与使用繁重的经常性神经网络模拟时间信息的现有作品相比，我们提出了简单但有效的神经网络，以捕获用户的历史项目功能和基于路径的上下文，以表征下一个购买的项目。与最近的强大基线相比，两个真实数据集的TMMER广泛评估显示了最先进的表现。

流行预测是有效控制流行病的关键，并帮助世界缓解威胁公共卫生的危机。为了更好地了解流行病的传播和演变，我们提出了Epignn，这是一种基于图神经网络的流行病预测模型。具体而言，我们设计了一个传输风险编码模块，以表征区域在流行过程中的局部和全局空间效应，并将其纳入模型。同时，我们开发了一个区域感知的图形学习者（RAGL），该图形将传播风险，地理依赖性和时间信息考虑在内，以更好地探索时空依赖性，并使地区意识到相关地区的流行状况。 RAGL还可以与外部资源（例如人类流动性）相结合，以进一步提高预测性能。对五个现实世界流行有关的数据集（包括流感和Covid-19）进行的全面实验证明了我们提出的方法的有效性，并表明Epignn在RMSE中优于最先进的基线。

保持个人特征和复杂的关系，广泛利用和研究了图表数据。通过更新和聚合节点的表示，能够捕获结构信息，图形神经网络（GNN）模型正在获得普及。在财务背景下，该图是基于实际数据构建的，这导致复杂的图形结构，因此需要复杂的方法。在这项工作中，我们在最近的财务环境中对GNN模型进行了全面的审查。我们首先将普通使用的财务图分类并总结每个节点的功能处理步骤。然后，我们总结了每个地图类型的GNN方法，每个区域的应用，并提出一些潜在的研究领域。

良好的研究努力致力于利用股票预测中的深度神经网络。虽然远程依赖性和混沌属性仍然是在预测未来价格趋势之前降低最先进的深度学习模型的表现。在这项研究中，我们提出了一个新的框架来解决这两个问题。具体地，在将时间序列转换为复杂网络方面，我们将市场价格系列转换为图形。然后，从映射的图表中提取参考时间点和节点权重之间的关联的结构信息以解决关于远程依赖性和混沌属性的问题。我们采取图形嵌入式以表示时间点之间的关联作为预测模型输入。节点重量被用作先验知识，以增强时间关注的学习。我们拟议的框架的有效性通过现实世界股票数据验证，我们的方法在几个最先进的基准中获得了最佳性能。此外，在进行的交易模拟中，我们的框架进一步获得了最高的累积利润。我们的结果补充了复杂网络方法在金融领域的现有应用，并为金融市场中决策支持的投资应用提供了富有识别的影响。

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。

多药物（定义为使用多种药物）是一种标准治疗方法，尤其是对于严重和慢性疾病。但是，将多种药物一起使用可能会导致药物之间的相互作用。药物 - 药物相互作用（DDI）是一种与另一种药物结合时的影响发生变化时发生的活性。 DDI可能会阻塞，增加或减少药物的预期作用，或者在最坏情况下，会产生不利的副作用。虽然准时检测DDI至关重要，但由于持续时间短，并且在临床试验中识别它们是时间的，而且昂贵，并且要考虑许多可能的药物对进行测试。结果，需要计算方法来预测DDI。在本文中，我们提出了一种新型的异质图注意模型Han-DDI，以预测药物 - 药物相互作用。我们建立了具有不同生物实体的药物网络。然后，我们开发了一个异质的图形注意网络，以使用药物与其他实体的关系学习DDI。它由一个基于注意力的异质图节点编码器组成，用于获得药物节点表示和用于预测药物相互作用的解码器。此外，我们利用全面的实验来评估我们的模型并将其与最先进的模型进行比较。实验结果表明，我们提出的方法Han-DDI的表现可以显着，准确地预测DDI，即使对于新药也是如此。

时空人群流量预测（STCFP）问题是一种经典问题，具有丰富的现有研究工作，这些努力受益于传统的统计学习和最近的深度学习方法。虽然STCFP可以参考许多现实世界问题，但大多数现有研究都侧重于相当特定的应用，例如预测出租车需求，乘资顺序等。这会阻碍STCFP研究作为针对不同应用的方法几乎没有比较，因此如何将应用驱动的方法概括为其他场景尚不清楚。要填补这一差距，这篇论文进行了两项努力：（i）我们提出了一个叫做STANALYTIC的分析框架，以定性地调查其关于各种空间和时间因素的设计考虑的STCFP方法，旨在使不同的应用驱动的方法进行不同的方法; （ii）（ii）我们构建一个广泛的大型STCFP基准数据集，具有四种不同的场景（包括RideSharing，Bikesharing，Metro和电动车辆充电），其流量高达数亿个流量记录，以定量测量STCFP方法的普遍性。此外，为了详细说明STANalytic在帮助设计上推广的STCFP方法方面的有效性，我们提出了一种通过整合STANALYTIC鉴定的可推广的时间和空间知识来提出一种称为STETA的时空元模型。我们利用不同的深度学习技术实施STMETA的三种变体。通过数据集，我们证明Stmeta变体可以优于最先进的STCFP方法5％。

动态需求预测对于城市交通系统有效运行和管理至关重要。在单模需求预测上进行了广泛的研究，忽略了不同运输模式的需求可以彼此相关。尽管最近的一些努力，现有的多式化需求预测方法通常不够灵活，以便在不同模式下具有不同的空间单元和异质时空相关性的多路复用网络。为了解决这些问题，本研究提出了一种多重峰需求预测的多关系时空图神经网络（ST-MRGNN）。具体地，跨模式的空间依赖性被多个内部和模态关系图编码。引入多关系图神经网络（MRGNN）以捕获跨模式异构空间依赖性，包括广义图卷积网络，以了解关系图中的消息传递机制和基于关注的聚合模块，以总结不同的关系。我们进一步将MRGNN与时间门控卷积层相结合，共同模拟异质时滞的相关性。广泛的实验是使用真实的地铁和来自纽约市的乘车数据集进行的实验，结果验证了我们提出的方法对模式的现有方法的提高性能。需求稀疏位置的改进特别大。进一步分析ST-MRGNN的注意机制还表明了对理解跨模式相互作用的良好解释性。

本研究的目的是通过整合基于物理和人类感知的特征来开发和测试城市洪播北卡斯的新型结构化深度学习建模框架。我们提出了一种新的计算建模框架，包括基于关注的空间 - 时间图卷积网络（ASTGCN）模型以及实时收集的不同数据流，并在模型中收集，以考虑空间和时间信息和依赖项这改善了洪涝灾害。计算建模框架的新颖性是三倍;首先，由于空间和时间图卷积模块，该模型能够考虑淹没传播中的空间和时间依赖性;其次，它使得能够捕获异构时间数据流的影响，这些数据流可以发挥洪水状态，包括基于物理的特征，例如降雨强度和水高度，以及人类感知数据，例如洪水报告和人类活动的波动。第三，其注意机制使模型能够将其关注最有影响力的特征指示。我们展示了建模框架在德克萨斯州哈里斯县的背景下作为洪水事件的案例研究和飓风。结果表明，该模型为人口普查道级别的城市洪水淹没了卓越的性能，精度为0.808，并召回0.891，这与其他一些新颖的模型相比表现出更好的表现更好。此外，ASTGCN模型性能提高了异构动态功能，仅依赖于基于物理的特征，这表明了使用异源人类感测数据的洪水截图，

Graph neural network, as a powerful graph representation technique based on deep learning, has shown superior performance and attracted considerable research interest. However, it has not been fully considered in graph neural network for heterogeneous graph which contains different types of nodes and links. The heterogeneity and rich semantic information bring great challenges for designing a graph neural network for heterogeneous graph. Recently, one of the most exciting advancements in deep learning is the attention mechanism, whose great potential has been well demonstrated in various areas. In this paper, we first propose a novel heterogeneous graph neural network based on the hierarchical attention, including node-level and semantic-level attentions. Specifically, the node-level attention aims to learn the importance between a node and its metapath based neighbors, while the semantic-level attention is able to learn the importance of different meta-paths. With the learned importance from both node-level and semantic-level attention, the importance of node and meta-path can be fully considered. Then the proposed model can generate node embedding by aggregating features from meta-path based neighbors in a hierarchical manner. Extensive experimental results on three real-world heterogeneous graphs not only show the superior performance of our proposed model over the state-of-the-arts, but also demonstrate its potentially good interpretability for graph analysis.

The stock market prediction has been a traditional yet complex problem researched within diverse research areas and application domains due to its non-linear, highly volatile and complex nature. Existing surveys on stock market prediction often focus on traditional machine learning methods instead of deep learning methods. Deep learning has dominated many domains, gained much success and popularity in recent years in stock market prediction. This motivates us to provide a structured and comprehensive overview of the research on stock market prediction focusing on deep learning techniques. We present four elaborated subtasks of stock market prediction and propose a novel taxonomy to summarize the state-of-the-art models based on deep neural networks from 2011 to 2022. In addition, we also provide detailed statistics on the datasets and evaluation metrics commonly used in the stock market. Finally, we highlight some open issues and point out several future directions by sharing some new perspectives on stock market prediction.

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。