基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡位置預(yù)測技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡位置預(yù)測技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著智能設(shè)備的普及,獲取由空間地理位置信息構(gòu)成的用戶軌跡變得非常便捷。而這些歷史軌跡中往往蘊含著豐富的信息,如用戶的興趣愛好、行為模式等;跉v史軌跡預(yù)測位置技術(shù)一直以來都是其中的研究熱點,也取得了大量的研究成果。特別是隨著基于位置服務(wù)(LBS)的蓬勃發(fā)展,有效的位置預(yù)測能夠讓用戶有良好的體驗,具有較高的實用價值和廣泛的應(yīng)用場景。本文回顧了基于歷史軌跡的位置預(yù)測技術(shù)的研究進展,總結(jié)目前存在的一些問題:從原始的GPS點的軌跡序列中不能有效的提取駐足點(stay point),駐足點是指人們花了一段時間進行一些活動的地點;位置預(yù)測的準(zhǔn)確率偏低等。針對這些存在的問題,結(jié)合實際的應(yīng)用場景,本文提出了全新的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測算法。本文首先提出了一種基于多級聚類的重要位置(landmark)提取算法,通過啟發(fā)式的異常值過濾、區(qū)域一致性擴展的駐足點提取、基于密度的聚類算法(DBSCAN)的重要位置提取這一流程將連續(xù)密集的原始軌跡序列轉(zhuǎn)變?yōu)橛芍匾恢脴?gòu)成的軌跡序列。其中利用空間換時間思想加快了駐足點提取算法的執(zhí)行效率。通常待預(yù)測的位置與已訪問的位置信息存在某種上下文語義聯(lián)系,根據(jù)這一假設(shè)本文提出了一種全新的基于長短型記憶循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的位置預(yù)測模型。將離散化的重要位置索引序列作為模型的輸入,提取位置的特征向量和位置之間的相關(guān)性,繼而預(yù)測下一個位置;谏鲜鎏岢龅募夹g(shù)方法,對于真實的軌跡數(shù)據(jù)集,利用熱力圖可視化方式驗證了重要位置提取算法的可靠性。更重要的是位置預(yù)測模型的也得到了較合理的結(jié)果。設(shè)置10米和50米不同的區(qū)域半徑得到的準(zhǔn)確率分別為49.52%和71.25%。對比傳統(tǒng)的預(yù)測模型準(zhǔn)確率有了進一步的提升。
【關(guān)鍵詞】:軌跡位置預(yù)測 重要位置提取 循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP183
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 課題背景與研究意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外位置預(yù)測研究情況11-13
- 1.3 本文工作與貢獻(xiàn)13-14
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)14-15
- 1.5 本章小結(jié)15-16
- 第2章 位置預(yù)測的相關(guān)技術(shù)16-31
- 2.1 位置預(yù)測的基本描述16-19
- 2.1.1 軌跡數(shù)據(jù)的語義結(jié)構(gòu)16-18
- 2.1.2 軌跡預(yù)測的基本過程18-19
- 2.2 相關(guān)技術(shù)概述19-30
- 2.2.1 軌跡數(shù)據(jù)的獲取19-20
- 2.2.2 軌跡數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)20-22
- 2.2.3 駐足點提取技術(shù)22-25
- 2.2.4 位置預(yù)測技術(shù)25-27
- 2.2.5 深度學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)27-30
- 2.3 本章小結(jié)30-31
- 第3章 問題描述和算法流程31-35
- 3.1 基于歷史軌跡的位置預(yù)測定義31-32
- 3.2 本文位置預(yù)測的算法流程32-34
- 3.3 本章小結(jié)34-35
- 第4章 基于多級聚類算法的重要位置提取35-47
- 4.1 軌跡數(shù)據(jù)的預(yù)處理35-36
- 4.1.1 啟發(fā)式的異常值檢測35-36
- 4.2 基于區(qū)域一致性擴展的駐足點提取方法36-43
- 4.3 基于DBSCAN的重要位置提取方法43-46
- 4.4 本章小結(jié)46-47
- 第5章 基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的位置預(yù)測方法47-57
- 5.1 引言47-48
- 5.2 基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軌跡位置預(yù)測模型48-56
- 5.2.1 預(yù)測模型框架49-52
- 5.2.2 下一個位置的預(yù)測52-53
- 5.2.3 LSTM模塊53-56
- 5.3 本章小結(jié)56-57
- 第6章 實驗結(jié)果及分析57-68
- 6.1 實驗配置57-58
- 6.1.1 運行環(huán)境57
- 6.1.2 數(shù)據(jù)集描述57-58
- 6.2 實驗結(jié)果與分析58-66
- 6.2.1 重要位置提取結(jié)果58-62
- 6.2.2 下一個位置預(yù)測結(jié)果62-64
- 6.2.3 模型實驗結(jié)果對比64-66
- 6.3 本章小結(jié)66-68
- 第7章 總結(jié)與展望68-70
- 7.1 本文主要工作與貢獻(xiàn)68
- 7.2 未來研究工作展望68-70
- 參考文獻(xiàn)70-74
- 致謝74
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10 曾U喺
本文編號:420391
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