Learning continuous-time point processes is essential to many discrete event forecasting tasks. However, integration poses a major challenge, particularly for spatiotemporal point processes (STPPs), as it involves calculating the likelihood through triple integrals over space and time. Existing methods for integrating STPP either assume a parametric form of the intensity function, which lacks flexibility; or approximating the intensity with Monte Carlo sampling, which introduces numerical errors. Recent work by Omi et al. [2019] proposes a dual network approach for efficient integration of flexible intensity function. However, their method only focuses on the 1D temporal point process. In this paper, we introduce a novel paradigm: AutoSTPP (Automatic Integration for Spatiotemporal Neural Point Processes) that extends the dual network approach to 3D STPP. While previous work provides a foundation, its direct extension overly restricts the intensity function and leads to computational challenges. In response, we introduce a decomposable parametrization for the integral network using ProdNet. This approach, leveraging the product of simplified univariate graphs, effectively sidesteps the computational complexities inherent in multivariate computational graphs. We prove the consistency of AutoSTPP and validate it on synthetic data and benchmark real-world datasets. AutoSTPP shows a significant advantage in recovering complex intensity functions from irregular spatiotemporal events, particularly when the intensity is sharply localized. Our code is open-source at https://github.com/Rose-STL-Lab/AutoSTPP.


翻译:学习连续时间点过程对许多离散事件预测任务至关重要。然而,积分构成了一项重大挑战,特别是在时空点过程中,因为需要通过空间和时间的三重积分来计算似然函数。现有的时空点过程积分方法要么假设强度函数具有参数形式(缺乏灵活性),要么通过蒙特卡洛采样近似强度(引入数值误差)。Omi等人[2019]近期提出了一种双网络方法,用于高效积分灵活强度函数,但其方法仅关注一维时间点过程。本文提出了一种新范式:AutoSTPP(自动积分时空神经点过程),将双网络方法扩展至三维时空点过程。虽然先前工作提供了基础,但直接扩展会过度限制强度函数,并引发计算挑战。为此,我们引入基于ProdNet的可分解参数化积分网络,该方法利用简化单变量图的乘积,有效规避了多变量计算图固有的计算复杂性。我们证明了AutoSTPP的一致性,并在合成数据和基准真实世界数据集上进行了验证。AutoSTPP在从不规则时空事件中恢复复杂强度函数方面展现出显著优势,尤其当强度函数呈现尖锐局部化特征时。我们的代码已开源:https://github.com/Rose-STL-Lab/AutoSTPP。

0
下载
关闭预览

相关内容

Integration:Integration, the VLSI Journal。 Explanation:集成,VLSI杂志。 Publisher:Elsevier。 SIT:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/integration/
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月19日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月16日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月15日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
Principal Neighbourhood Aggregation for Graph Nets
Arxiv
17+阅读 · 2020年6月7日
VIP会员
最新内容
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:21
CVPR 2026教程:统一多模态模型走向收敛之路
专知会员服务
6+阅读 · 6月8日
《人工智能在网络防御中的机遇》
专知会员服务
6+阅读 · 6月8日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员