Spatial-temporal representation learning is ubiquitous in various real-world applications, including visual comprehension, video understanding, multi-modal analysis, human-computer interaction, and urban computing. Due to the emergence of huge amounts of multi-modal heterogeneous spatial/temporal/spatial-temporal data in big data era, the lack of interpretability, robustness, and out-of-distribution generalization are becoming the challenges of the existing visual models. The majority of the existing methods tend to fit the original data/variable distributions and ignore the essential causal relations behind the multi-modal knowledge, which lacks an unified guidance and analysis about why modern spatial-temporal representation learning methods are easily collapse into data bias and have limited generalization and cognitive abilities. Inspired by the strong inference ability of human-level agents, recent years have therefore witnessed great effort in developing causal reasoning paradigms to realize robust representation and model learning with good cognitive ability. In this paper, we conduct a comprehensive review of existing causal reasoning methods for spatial-temporal representation learning, covering fundamental theories, models, and datasets. The limitations of current methods and datasets are also discussed. Moreover, we propose some primary challenges, opportunities, and future research directions for benchmarking causal reasoning algorithms in spatial-temporal representation learning. This paper aims to provide a comprehensive overview of this emerging field, attract attention, encourage discussions, bring to the forefront the urgency of developing novel causal reasoning methods, publicly available benchmarks, and consensus-building standards for reliable spatial-temporal representation learning and related real-world applications more efficiently.


翻译:由于在大数据时代出现了大量多模式的多种空间/时空/时空/时空-时空数据,缺乏解释性、稳健性和分配外的概括化正在成为现有视觉模型的挑战,大多数现有方法往往适合原始数据/可变分布,忽视了多模式知识背后的基本因果关系,而多模式知识缺乏统一的指导和分析,而现代空间-时空教学方法很容易崩溃为数据偏差、一般化和认知能力有限的原因。由于在高数据时代出现了大量多模式的多式不同空间/时空/时空/时空-时空数据,因此近年来在制订因果推理范则以良好的认知能力实现强有力的代表性和模式学习方面做出了巨大努力。在本文件中,我们全面审查了现有空间-时空代表性学习的因果推理方法,涵盖了一些基本理论、模型和数据结构的紧迫性,为当前研究方法和数据基准化的演变提供了新的方向,我们讨论了当前研究的局限性,为实地学习提供了新的方向,并提出了新的逻辑推理学,我们讨论了当前研究方法和数据推理学方面的各种机会。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
37+阅读 · 2021年2月10日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
A Survey on Bayesian Deep Learning
Arxiv
63+阅读 · 2020年7月2日
Arxiv
110+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
Arxiv
53+阅读 · 2018年12月11日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关论文
Arxiv
37+阅读 · 2021年2月10日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
A Survey on Bayesian Deep Learning
Arxiv
63+阅读 · 2020年7月2日
Arxiv
110+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
Arxiv
53+阅读 · 2018年12月11日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员