We present a Gaussian Process - Latent Class Choice Model (GP-LCCM) to integrate a non-parametric class of probabilistic machine learning within discrete choice models (DCMs). Gaussian Processes (GPs) are kernel-based algorithms that incorporate expert knowledge by assuming priors over latent functions rather than priors over parameters, which makes them more flexible in addressing nonlinear problems. By integrating a Gaussian Process within a LCCM structure, we aim at improving discrete representations of unobserved heterogeneity. The proposed model would assign individuals probabilistically to behaviorally homogeneous clusters (latent classes) using GPs and simultaneously estimate class-specific choice models by relying on random utility models. Furthermore, we derive and implement an Expectation-Maximization (EM) algorithm to jointly estimate/infer the hyperparameters of the GP kernel function and the class-specific choice parameters by relying on a Laplace approximation and gradient-based numerical optimization methods, respectively. The model is tested on two different mode choice applications and compared against different LCCM benchmarks. Results show that GP-LCCM allows for a more complex and flexible representation of heterogeneity and improves both in-sample fit and out-of-sample predictive power. Moreover, behavioral and economic interpretability is maintained at the class-specific choice model level while local interpretation of the latent classes can still be achieved, although the non-parametric characteristic of GPs lessens the transparency of the model.


翻译:我们提出了一个高斯进程 - 低层类选择模型(GP- LCCM),将非参数性的概率机器学习类别纳入离散的选择模型(DCM)中。高斯进程(GPs)是基于内核的算法,它包含专家知识,它假定先于潜在功能,而不是先于参数,从而使其在解决非线性问题时更具灵活性。我们通过将高斯进程纳入 LCCM 结构,目的是改进未观测到异质的离散表达方式。拟议模式将个人在行为性均匀性分类(低度标准级)中被分配为以GPs和同时估算特定类选择模式模式。此外,我们提出并采用期望-混集法算法,以联合估计/推导出GPs内核功能的超度参数。我们的目标是,将GPs 和具体等级模式选择参数纳入 LCMM 分别以两种不同的模式选择性选择性类别(低度类别),并与不同的 LCCCS- 和 REM 的更精确性标准进行比较。

0
下载
关闭预览

相关内容

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/
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
153+阅读 · 2020年8月7日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
【UMD开放书】机器学习课程书册,19章227页pdf,带你学习ML
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月24日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月19日
Arxiv
21+阅读 · 2019年8月21日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
153+阅读 · 2020年8月7日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
【UMD开放书】机器学习课程书册,19章227页pdf,带你学习ML
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员