Modeling human mobility has a wide range of applications from urban planning to simulations of disease spread. It is well known that humans spend 80% of their time indoors but modeling indoor human mobility is challenging due to three main reasons: (i) the absence of easily acquirable, reliable, low-cost indoor mobility datasets, (ii) high prediction space in modeling the frequent indoor mobility, and (iii) multi-scalar periodicity and correlations in mobility. To deal with all these challenges, we propose WiFiMod, a Transformer-based, data-driven approach that models indoor human mobility at multiple spatial scales using WiFi system logs. WiFiMod takes as input enterprise WiFi system logs to extract human mobility trajectories from smartphone digital traces. Next, for each extracted trajectory, we identify the mobility features at multiple spatial scales, macro, and micro, to design a multi-modal embedding Transformer that predicts user mobility for several hours to an entire day across multiple spatial granularities. Multi-modal embedding captures the mobility periodicity and correlations across various scales while Transformers capture long-term mobility dependencies boosting model prediction performance. This approach significantly reduces the prediction space by first predicting macro mobility, then modeling indoor scale mobility, micro-mobility, conditioned on the estimated macro mobility distribution, thereby using the topological constraint of the macro-scale. Experimental results show that WiFiMod achieves a prediction accuracy of at least 10% points higher than the current state-of-art models. Additionally, we present 3 real-world applications of WiFiMod - (i) predict high-density hot pockets for policy-making decisions for COVID19 or ILI, (ii) generate a realistic simulation of indoor mobility, (iii) design personal assistants.


翻译:模拟人类流动性具有从城市规划到疾病传播模拟的广泛应用。众所周知,人类花费80%的时间在室内,但室内人类流动性模型具有挑战性,原因有三:(一) 缺乏易于获取、可靠、低成本的室内流动性数据集,(二) 模拟频繁的室内流动性的预测空间,以及(三) 多比例周期和流动性的关联。为了应对所有这些挑战,我们提议了WiFiMod(基于变异器的、数据驱动的方法),即使用WiFi系统日志在多个空间尺度上模拟人类当前流动性。WiFiMod作为输入企业WiFi系统日志,从智能手机数字跟踪中提取人类流动轨迹,(二) 在多个空间尺度上、宏观和微观上,我们确定流动性的多模式嵌入器,用于预测用户流动的数小时到全天。多比例上,多模式嵌入模型显示当前在多个空间规模上的流动周期周期和关联性模型,同时通过变异性模型测量长期的货币流动性预测,从而显示内部流动性的模型。

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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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