Among various region embedding methods, graph-based region relation learning models stand out, owing to their strong structure representation ability for encoding spatial correlations with graph neural networks. Despite their effectiveness, several key challenges have not been well addressed in existing methods: i) Data noise and missing are ubiquitous in many spatio-temporal scenarios due to a variety of factors. ii) Input spatio-temporal data (e.g., mobility traces) usually exhibits distribution heterogeneity across space and time. In such cases, current methods are vulnerable to the quality of the generated region graphs, which may lead to suboptimal performance. In this paper, we tackle the above challenges by exploring the Automated Spatio-Temporal graph contrastive learning paradigm (AutoST) over the heterogeneous region graph generated from multi-view data sources. Our \model\ framework is built upon a heterogeneous graph neural architecture to capture the multi-view region dependencies with respect to POI semantics, mobility flow patterns and geographical positions. To improve the robustness of our GNN encoder against data noise and distribution issues, we design an automated spatio-temporal augmentation scheme with a parameterized contrastive view generator. AutoST can adapt to the spatio-temporal heterogeneous graph with multi-view semantics well preserved. Extensive experiments for three downstream spatio-temporal mining tasks on several real-world datasets demonstrate the significant performance gain achieved by our \model\ over a variety of baselines. The code is publicly available at https://github.com/HKUDS/AutoST.


翻译:在各种区域嵌入方法中,基于图的区域关系学习模型因其强大的结构表示能力(通过图神经网络编码空间相关性)而脱颖而出。然而,尽管现有方法有效,但仍存在几个关键挑战:i) 由于多种因素,数据噪声和缺失在众多时空场景中普遍存在。ii) 输入的时空数据(例如,移动轨迹)通常表现出跨空间和时间的分布异质性。在这种情况下,当前方法易受生成区域图质量的影响,可能导致性能次优。本文通过探索基于多视图数据源生成的异质区域图上的自动时空图对比学习范式(AutoST)来应对上述挑战。我们的\model\框架基于异质图神经架构,以捕捉关于POI语义、移动流模式和地理位置的多元区域依赖关系。为了提高GNN编码器对数据噪声和分布问题的鲁棒性,我们设计了一种自动化时空增强方案,配备参数化的对比视图生成器。AutoST能够适应时空异质图,同时很好地保留多视图语义。在多个真实世界数据集上针对三个下游时空挖掘任务的广泛实验表明,我们的\model\相比各种基线取得了显著的性能提升。代码公开发布于 https://github.com/HKUDS/AutoST。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24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
0+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
15+阅读 · 2021年8月5日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月21日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
最新内容
无人机已改变战场,但并未解决指挥问题
专知会员服务
5+阅读 · 8月14日
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
11+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
17+阅读 · 8月10日
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
相关论文
相关基金
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
0+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员