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CoBAD:用于人类 mobility 异常检测的集体行为建模

机器学习 2025-08-21 v1 人工智能 社会与信息网络

摘要

检测人类 mobility 异常对于公共安全和城市规划等应用至关重要。虽然传统异常检测方法主要关注individual movement patterns(例如,儿童应待在家中夜间),但collective anomaly detection旨在识别跨individuals的集体 mobility 行为中的不规则现象(例如,儿童独自在家而父母在其他地方),这仍是未充分探索的挑战。与individual anomalies不同,collective anomalies 需要建模individuals之间的时空依赖关系,这引入了额外的复杂性。为此,我们提出CoBAD——一个用于人类 mobility 异常检测的集体行为建模模型。我们首先将问题表述为对Collective Event Sequences(CES)的无监督学习,CES代表关联individuals的事件序列,并构建co-occurrence event graph。CoBAD随后采用两阶段注意力机制来建模individual mobility patterns以及多个individuals之间的相互作用。通过在大规模collective behavior数据上进行掩码事件和链接重建任务的预训练,CoBAD能够检测两种collective anomalies:unexpected co-occurrence anomalies和absence anomalies(后者在先前工作中鲜有被关注)。在大规模mobility数据集上的广泛实验表明,CoBAD显著优于现有异常检测基线,AUCROC提升13%-18%,AUCPR提升19%-70%。所有源代码已提供:https://github.com/wenhaomin/CoBAD。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.14088,
  title  = {CoBAD: Modeling Collective Behaviors for Human Mobility Anomaly Detection},
  author = {Haomin Wen and Shurui Cao and Leman Akoglu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14088},
  year   = {2025}
}