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打破数据孤岛:通过生成式持续学习实现开放且可扩展的移动基石模型

机器学习 2025-12-30 v6 密码学与安全

摘要

人类移动是城市科学与可持续发展的基本支柱,提供有关能源消耗、碳排放和公共健康的关键见解。然而,通用移动规律的发现目前受到“数据孤岛”问题的制约——制度边界和隐私法规导致必要的大规模数据集碎片化。在本文中,我们提出 MoveGCL 框架,通过生成式持续学习实现协作式和去中心化的移动科学。MoveGCL 使数据持有者能够在不妥协个人隐私的前提下共同演化基石模型。MoveGCL 的核心在于其能够从生成式教师派生出的合成轨迹进行重放,并利用面向移动模式的混合专家(Mixture-of-Experts, MoE)架构。这允许模型封装多样化城市结构的独特特征,同时缓解知识侵蚀(灾难性遗忘)的风险。通过专门的层级式渐进适应策略,MoveGCL 确保在持续集成新城市领域时实现稳定收敛。我们的实验在六个全球城市数据集上表明,MoveGCL 能够实现与联合训练相当的性能——此前在数据孤岛条件下尚不可实现。本工作为开放式移动科学提供了可扩展、隐私保护的路径,使研究人员能够通过跨机构 AI 协作来应对全球可持续发展挑战。为促进可重复性和后续研究,我们已在 \color{blue}{https://github.com/tsinghua-fib-lab/MoveGCL} 上发布代码与模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.06694,
  title  = {Breaking Data Silos: Towards Open and Scalable Mobility Foundation Models via Generative Continual Learning},
  author = {Yuan Yuan and Yukun Liu and Chonghua Han and Jie Feng and Yong Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.06694},
  year   = {2025}
}