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Machine-learning-enabled spatial pattern mining: evaluating the impact of imperfect inputs

delete2025-04-21
delete0
PRE
AI
Z
Zhili Li
Y
Yiqun Xie *
X
Xiaowei Jia *
G
Gengchen Mai
Z
Zhihao Wang
W
Weiye Chen
DOI:10.1080/13658816.2025.2490687delete
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摘要

摘要

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空间模式挖掘(SPM)旨在检测呈现有趣、非平凡且可能有用模式的地理位置或区域。传统基于点的SPM任务的表述主要基于真实观测,这些观测往往在空间覆盖范围、可用性和时效性方面存在局限。尽管机器学习(ML)具有扩展可用数据范围的能力,但模型预测标签的不确定性为它们在SPM情境下的可用性带来了新的挑战。本文利用机器学习模型的预测标签,对ML赋能的SPM任务进行了表述。鉴于空间模式的不断扩展,我们考虑了四种广泛采用的模式——热点、共现模式、混合模式和空间离群点——以界定本研究范围,使讨论具体化。我们开发了SPM算法的软标签版本,可直接在机器学习模型生成的不确定预测上执行。此外,我们评估了在各类别和实值数据集上,跨越不同预测质量水平的ML赋能SPM结果。结果表明,某些空间模式(如基于多项扫描统计的混合模式和基于正态模型的模式)在不同误差水平下能更稳健地保持检测质量,而其他模式(如空间离群点)则对错误预测更为敏感。这为在SPM中使用学习型预测提供了有益指导。
Keyword:
Machine learning
pattern mining
imperfect labels
evaluation

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