Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79074
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisorMacêdo, José Antônio Fernandes de-
dc.contributor.authorFreitas, Nicksson Ckayo Arrais de-
dc.date.accessioned2024-12-04T16:45:03Z-
dc.date.available2024-12-04T16:45:03Z-
dc.date.issued2024-
dc.identifier.citationFREITAS, Nicksson Ckayo Arrais de. Deep learning approach for trajectory user-linking in multidimensional and imbalanced datasets. 2024. 87 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79074-
dc.description.abstractIn this work, we investigate the trajectory classification problem and focus on the Trajectory User-Linking (TUL) challenge within Location-Based Social Networking (LBSN) to associate anonymous subtrajectories with specific users on platforms such as Foursquare. This association is crucial for enhancing service personalization and targeting, optimizing urban and business planning, and facilitating effective public health and safety strategies. The TUL problem presents multiple challenges: LBSN databases often contain large volumes of data; there is complexity in representing spatial and temporal dimensions in machine learning models; spatiotemporal trajectory points are sparse; LBSN trajectories are multidimensional, that is, there are other features available that are associated with trajectory points; the number of classes often exceeds the number of motion patterns (e.g., more than 100); and the datasets may have imbalanced distributions. To address these challenges, we introduce a new deep learning model called DeepeST (Deep Learning for Sub-Trajectory classification), which employs embedding vectors inspired by natural language processing techniques to manage large data volumes and tackle sparsity from subtrajectories. To our knowledge, DeepeST is the first model designed to address the challenges posed by imbalanced datasets in the TUL problem. We evaluated DeepeST’s performance through three case studies, comparing it against machine learning algorithms such as Random Forest and XGBoost and state-of-the-art deep learning approaches including MARC, BITULER, and TULVAE, using GPS and LBSN datasets for trajectory-user linking and criminal activities. DeepeST demonstrated significantly higher balanced accuracy, precision, recall, and F1-score values in all experiments.pt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleDeep learning approach for trajectory user-linking in multidimensional and imbalanced datasetspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.co-advisorQueiroz Neto, José Florêncio de-
dc.description.abstract-ptbrNeste trabalho, exploramos o problema de classificação de trajetórias, com foco no desafio da Vinculação de Usuários a Subtrajetórias (Trajectory User-Linking - TUL) no contexto de Redes Sociais Baseadas em Localização (Location-Based Social Networking - LBSN). Nosso objetivo é associar subtrajetórias anônimas a usuários específicos em plataformas como o Foursquare, uma tarefa essencial para aprimorar a personalização de serviços, otimizar o planejamento urbano e de negócios e implementar estratégias mais eficazes em saúde pública e segurança. O problema de TUL apresenta diversos desafios: as bases de dados de LBSN geralmente contêm volumes massivos de informações; a representação de dimensões espaciais e temporais em modelos de aprendizado de máquina é complexa; os pontos de trajetória espaço-temporais são esparsos; as trajetórias de LBSN possuem múltiplas dimensões, incorporando características adicionais associadas aos pontos; o número de classes frequentemente excede o número de padrões de movimento, com mais de 100 classes; além disso, os conjuntos de dados podem apresentar distribuições desbalanceadas. Para abordar esses desafios, apresentamos o DeepeST (Deep Learning for Sub-Trajectory Classification), um modelo de aprendizado profundo que utiliza vetores de embeddings inspirados em técnicas de processamento de linguagem natural para lidar com grandes volumes de dados e a esparsidade das subtrajetórias. Até onde sabemos, o DeepeST é o primeiro modelo projetado especificamente para enfrentar os desafios impostos por conjuntos de dados desbalanceados no problema de TUL. Avaliamos o desempenho do DeepeST em três estudos de caso, comparando-o com algoritmos de aprendizado de máquina, como Random Forest e XGBoost, e abordagens de aprendizado profundo do estado da arte, incluindo MARC, BITULER e TULVAE. Os experimentos foram realizados com conjuntos de dados de GPS e LBSN, aplicados a tarefas de vinculação de trajetórias a usuários e classificação de atividades criminais. O DeepeST apresentou resultados significativamente superiores em acurácia balanceada, precisão, revocação (recall) e F1-score em todos os cenários analisados.pt_BR
dc.subject.ptbrVinculação de usuários a trajetóriaspt_BR
dc.subject.ptbrClassificação de trajetóriaspt_BR
dc.subject.ptbrAprendizado profundopt_BR
dc.subject.ptbrAprendizado de máquinapt_BR
dc.subject.ptbrTrajetória esparsapt_BR
dc.subject.ptbrConjunto de dados desbalanceadopt_BR
dc.subject.ptbrDados geoespeciaispt_BR
dc.subject.enTrajectory user-linkingpt_BR
dc.subject.enTrajectory classificationpt_BR
dc.subject.enDeep learningpt_BR
dc.subject.enMachine learningpt_BR
dc.subject.enSparse trajectorypt_BR
dc.subject.enImbalanced datasetpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
local.author.latteshttp://lattes.cnpq.br/3965021702433315pt_BR
local.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/5801731850423324pt_BR
local.co-advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/8983074896764353pt_BR
local.date.available2024-12-04-
Aparece nas coleções:DCOMP - Teses defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2024_tese_ncafreitas.pdf3,21 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.