XRMDN: An Extended Recurrent Mixture Density Network for Probabilistic Rider Demand Forecasting with High Volatility

Concepts de base

XRMDN is a deep learning framework that enhances probabilistic demand forecasting in high-volatility Mobility-on-Demand systems, outperforming traditional models.

Résumé

モビリティ・オン・デマンド（MoD）システムにおける高い変動性を持つ確率的需要予測を向上させるための深層学習フレームワークであるXRMDNが紹介されました。この革新的なモデルは、従来のRMDNを拡張し、再帰ニューロンを統合し、外部情報をエンコードすることで微妙な時系列確率予測を容易にします。ガウス混合モデルを使用して、XRMDNは予想される需要分布を巧みに近似します。実証評価では、本物のMoDデータセットを使用して、XRMDNが主要な評価指標において確立された統計的、機械学習、現代の深層学習手法よりも優れた予測性能を発揮することが確認されています。

Stats

XRMDNは高い変動性のMoDシステムで確率的需要予測を向上させる深層学習フレームワークです。
XRMDNはガウス混合モデルを使用して需要分布を近似します。
実証評価では、XRMDNが他の統計的、機械学習、深層学習手法よりも優れた予測性能を示しました。

Citations

Idées clés tirées de

XRMDN

by Xiaoming Li,... à arxiv.org 03-06-2024

https://arxiv.org/pdf/2310.09847.pdf

Questions plus approfondies

将来の研究ではGARCHモデルとXRMDNの統合が提案されていますが、これがどのように精度向上に貢献する可能性がありますか

将来の研究ではGARCHモデルとXRMDNの統合が提案されていますが、これがどのように精度向上に貢献する可能性がありますか？
GARCH（自己回帰条件付き異質分散）モデルは、需要予測時に過去の残差や分散を考慮することで、ARIMAよりも高い波動性を捉える能力を持っています。XRMDNとGARCHモデルを組み合わせることで、需要予測における平均値だけでなく分散効果も考慮した精密な予測が可能となります。特に需要変動が大きい場面では、この統合アプローチは従来の手法よりも優れたパフォーマンスを発揮し、高い波動性下でも安定した予測結果を提供する可能性があります。

XRMDNは複雑な混合モデルではなく単一のガウスまたはStudent's t分布で需要分布を出力しますが、このアプローチは過剰適合や不正確な予測結果につながる可能性がありますか

XRMDNは複雑な混合モデルではなく単一のガウスまたはStudent's t分布で需要分布を出力しますが、このアプローチは過剰適合や不正確な予測結果につながる可能性がありますか？
XRMDNは単一のガウスまたはStudent's t分布で需要分布を近似します。この単純化されたアプローチは計算効率的である反面、実際の需要パターンや変動性への対応力に制限がある可能性があります。特定の時間間隔では複数成分から成る混合モデルよりも柔軟さや表現力に欠けることから、高度なニーズや非線形関係性へ十分対応しきれない場合も考えられます。そのため、需用シナリオごとに最適化された確率的ニューラルネットワーク構造へ進化させて行く必要があるかもしれません。

この技術革新は他の産業や領域へどのように応用できる可能性がありますか

この技術革新は他の産業や領域へどのように応用できる可能性がありますか？
XRMDN の技術革新はMoD システム内部だけでなく他産業・領域でも有益です。例えば金融市場では株価変動等高波動市場でも投資家向けリスク管理支援システム開発等利活用範囲広いです。
製造業界では生産量見込み推移等生産計画立案支援システム開発
小売業界：在庫管理及び商品調達戦略策定支援
医療保健サービス：託送者受取人交通量見込み推移等配送計画立案支援
以上述示以外多岐利活用期待されています。