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Prevedere la mobilità umana attraverso eventi pubblici

Scopri come gli eventi influenzano il movimento umano usando i dati delle notizie.

Xiaojie Yang, Hangli Ge, Jiawei Wang, Zipei Fan, Renhe Jiang, Ryosuke Shibasaki, Noboru Koshizuka

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CausalMob: Modello di CausalMob: Modello di Predizione della Mobilità pubblici. prevediamo i movimenti durante eventi Rivoluzionando il modo in cui
Indice

Ti sei mai chiesto come si muovono le persone in risposta a eventi pubblici? Immagina un grande concerto o un tifone che colpisce la tua città. Questi eventi possono cambiare quanti sono in giro nel giro di poche ore. Questo articolo approfondisce come possiamo prevedere i movimenti umani basandoci su questi eventi, usando tecnologie avanzate per estrarre informazioni da articoli di notizie. Parleremo di un nuovo approccio che mira ad aiutare i decisori a capire meglio i cambiamenti della mobilità e a prendere decisioni informate.

La Sfida di Prevedere la Mobilità Umana

Il movimento umano può essere complesso. Le routine delle persone sono influenzate da molti fattori, tra cui il meteo, il traffico e gli eventi pubblici. Ad esempio, quando si svolge un grande festival, potresti vedere un sacco di persone in un'area, mentre il giorno dopo, un avviso di tempesta potrebbe mandare tutti a casa. Questa variabilità rende difficile prevedere la mobilità con precisione. I metodi tradizionali di previsione spesso falliscono perché non riescono a tenere conto di eventi imprevisti.

Il Ruolo degli Eventi Pubblici

Gli eventi pubblici si presentano in molte forme. Possono essere disastri, come i terremoti, celebrazioni come i fuochi d'artificio di Capodanno, o anche eventi regolari come le partite di sport. Ogni tipo di evento può influenzare la mobilità in modo diverso:

  1. Disastri: Eventi come tifoni o terremoti portano spesso le persone a restare in casa o a evacuare.
  2. Celebrazioni: Concerti o festival attirano folle e aumentano il movimento in certe aree.
  3. Eventi di Routine: Situazioni regolari, come ingorghi stradali, possono interrompere il flusso normale di movimento.

Capire questi impatti variabili è fondamentale per fare previsioni accurate.

Articoli di Notizie come Fonte di Dati

Un approccio innovativo per prevedere il movimento umano è analizzare gli articoli di notizie. Questi articoli forniscono informazioni in tempo reale sugli eventi pubblici imminenti e sui loro potenziali effetti. Tuttavia, estrarre dati significativi da enormi quantità di testo non strutturato può essere un compito arduo.

Qui entra in gioco la tecnologia. I Modelli Linguistici di Grandi Dimensioni (LLM) possono setacciare migliaia di articoli di notizie, estraendo dettagli chiave sugli eventi pubblici, come che tipo di evento è, dove si svolgerà e quando. In breve, gli LLM aiutano a trasformare dati disordinati in informazioni strutturate che possono prevedere cambiamenti nella mobilità.

Il Modello CausalMob

Presentiamo CausalMob! Questo è un nuovo modello di previsione che combina i modelli di mobilità umana con le intuizioni derivate dagli articoli di notizie. L'idea è semplice: comprendendo le Intenzioni Umane durante eventi pubblici, possiamo fare previsioni migliori su come si muoveranno le persone in risposta.

Come Funziona CausalMob

  1. Estrazione delle Intenzioni Umane: CausalMob utilizza gli LLM per analizzare articoli di notizie ed estrarre informazioni strutturate. Da lì, genera le intenzioni umane, come se le persone probabilmente rimarranno a casa, usciranno o visiteranno un'area particolare durante un evento pubblico.

  2. Identificazione dei Fattori Confondenti: Questi sono variabili che possono influenzare sia il trattamento (l'evento pubblico) che l'esito (la mobilità umana). Imparando a conoscere questi fattori confondenti, il modello può stimare meglio gli effetti causali degli eventi sulla mobilità.

  3. Framework di Inferenza Causale: Il modello utilizza un framework per analizzare le relazioni causali tra eventi pubblici e movimento umano. Questo significa che non si limita a guardare le correlazioni, ma mira anche a capire se gli eventi causano realmente cambiamenti nella mobilità.

I Vantaggi

Con CausalMob, i decisori possono ottenere intuizioni preziose su come vari eventi pubblici potrebbero influenzare il movimento delle persone. Questo può aiutare nella pianificazione delle emergenze o a garantire che i servizi pubblici siano adeguatamente preparati per eventi come concerti o festival.

Studi di Caso in Azione

Per illustrare l'efficacia di CausalMob, diamo un'occhiata a un paio di studi di caso.

Festival dei Fuochi d'Artificio

Immagina il Festival dei Fuochi d'Artificio di Sumidagawa a Tokyo. Questo evento annuale attira enormi folle. Analizzando gli articoli di notizie che precedono il festival, CausalMob può prevedere un aumento della mobilità nell'area circostante. Le persone potrebbero viaggiare verso l'evento in massa, ma il modello può anche informare le attività locali e i servizi di trasporto pubblico per prepararsi all'afflusso.

Avviso di Tifone

Ora, considera un tifone che si avvicina a Okinawa. CausalMob analizza i rapporti sulla tempesta imminente e prevede un netto calo della mobilità umana. I residenti potrebbero restare in casa e i visitatori potrebbero cancellare i viaggi. Queste informazioni sono cruciali per i servizi di emergenza per preparare ripari e mantenere il pubblico al sicuro.

Analisi Preliminare dei Dati

Per apprezzare meglio l'efficacia di CausalMob, i ricercatori analizzano dati storici relativi a eventi pubblici e mobilità umana. Esaminano i valori medi dei modelli di mobilità attorno a eventi significativi per stabilire delle connessioni.

L'Approccio High-Tech alle Intenzioni Umane

CausalMob impiega tecnologie avanzate per estrarre le intenzioni umane dagli articoli di notizie. Utilizza un approccio strutturato per garantire che il modello comprenda il contesto degli eventi.

Passaggi in Dettaglio

  1. Progettazione di Prompt: I ricercatori creano prompt per guidare gli LLM nell'estrarre le informazioni necessarie dagli articoli di notizie, concentrandosi su aspetti critici come la natura degli eventi e la loro prevedibilità.

  2. Valutazione delle Intenzioni Umane: Ogni articolo viene valutato in base a varie domande relative alla mobilità, come sicurezza, interesse e potenziali interruzioni nella vita quotidiana.

Svelare le Relazioni Causali

CausalMob non si limita a fare previsioni; approfondisce anche esaminando le relazioni causali. Si chiede come eventi pubblici specifici influenzino il movimento umano. Comprendere queste connessioni aiuta a prevedere i futuri modelli di mobilità con maggiore precisione.

Effetti Medi di Trattamento

I ricercatori analizzano come diversi eventi pubblici portino a effetti variabili sulla mobilità umana, tenendo conto dei fattori confondenti. Ad esempio, gli effetti di trattamento di un festival musicale differiranno notevolmente da quelli di un avviso di disastro naturale.

Conclusione

In sintesi, la mobilità umana in risposta a eventi pubblici è un'area di studio complessa ma affascinante. Utilizzando modelli come CausalMob, i ricercatori possono sfruttare la potenza degli articoli di notizie e dei modelli linguistici di grandi dimensioni per fare previsioni più intelligenti. Non è solo accademico; queste intuizioni possono essere trasformative per la pianificazione urbana e la risposta alle emergenze.

Quindi la prossima volta che vedrai un evento pubblico all'orizzonte, ricorda che dietro le quinte, i ricercatori stanno lavorando duramente per capire come potrebbe influenzare il tuo movimento. Che tu stia andando a un concerto o rifugiandoti da una tempesta, le previsioni guidate dai dati stanno plasmando il tuo viaggio prima ancora che tu esca di casa.

Armati degli strumenti e delle intuizioni giuste, possiamo meglio navigare la natura imprevedibile della mobilità umana e degli eventi pubblici. E chissà? La prossima volta che un grande evento arriva in città, potresti avere semplicemente il vantaggio di capire esattamente come influenzerà i tuoi piani.

Fonte originale

Titolo: CausalMob: Causal Human Mobility Prediction with LLMs-derived Human Intentions toward Public Events

Estratto: Large-scale human mobility exhibits spatial and temporal patterns that can assist policymakers in decision making. Although traditional prediction models attempt to capture these patterns, they often interfered by non-periodic public events, such as disasters and occasional celebrations. Since regular human mobility patterns are heavily affected by these events, estimating their causal effects is critical to accurate mobility predictions. Although news articles provide unique perspectives on these events in an unstructured format, processing is a challenge. In this study, we propose a causality-augmented prediction model, called \textbf{CausalMob}, to analyze the causal effects of public events. We first utilize large language models (LLMs) to extract human intentions from news articles and transform them into features that act as causal treatments. Next, the model learns representations of spatio-temporal regional covariates from multiple data sources to serve as confounders for causal inference. Finally, we present a causal effect estimation framework to ensure event features remain independent of confounders during prediction. Based on large-scale real-world data, the experimental results show that the proposed model excels in human mobility prediction, outperforming state-of-the-art models.

Autori: Xiaojie Yang, Hangli Ge, Jiawei Wang, Zipei Fan, Renhe Jiang, Ryosuke Shibasaki, Noboru Koshizuka

Ultimo aggiornamento: 2024-12-02 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2412.02155

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.02155

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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