Mga Bagong Paraan upang Sukatin ang Mga Depende sa Spatial na Gumagawa ng Mas kaunting Data sa Pagdagdag

Pagguhit sa mga dependency ng paglipat ng tao na nagmumula sa mga kapatagan ng baha sa mga panloob na lungsod ng Bangladesh. Kredito: Maurizio Porfiri, Ph.

Nagdidisenyo ang NYU researcher na si Tandon ng isang sistemang matematika para sa pagkilala ng mga impluwensya sa pagitan ng mga kababalaghan ng heograpiya na gumagawa ng maliliit na hanay ng data na kasing epektibo ng maraming pagkakakilanlan ng data. sa lugar.

Ang pagkilala sa paglipat ng tao na hinimok ng pagbabago ng klima, ang pagkalat ng COVID-19, mga uso sa agrikultura, at mga problemang socioeconomic sa mga kalapit na rehiyon na umaasa sa data – mas kumplikado ang modelo, mas maraming data ang kinakailangan upang maunawaan ang mga makabagong ipinamamahaging phenomena. Gayunpaman, ang maaasahang data ay palaging mahal at mahirap makuha, o maaaring hindi payagan ang tumpak na mga hula.

Si Maurizio Porfiri, Propesor sa Institute of mechanical and aerospace, biomedical, at civil at urban engineering at miyembro ng Center for Urban Science and Progress (CUSP) sa NYU Tandon School of Engineering, ay gumawa ng isang solusyon na batay sa teorya sa network at paggawa ng impormasyon na “maliit na data” ilipat ang malaki, gamit ang mga diskarte sa matematika na karaniwang ginagamit para sa time-series, mga spatial na proseso.

Ang pag-aaral, “Isang pamamaraan ng impormasyong panteorya upang pag-aralan ang spatial na pag-asa sa maliit na mga dataset,” ay ipinapakita sa pabalat ng Mga Paraan Royal Society A: Agham sa Matematika, Physical at Engineering, binabalangkas kung paano, mula sa isang maliit na sample ng mga katangian sa isang limitadong bilang ng mga lokasyon, ang mga tagamasid ay maaaring gumawa ng malakas na pagpapalagay ng mga impluwensya, kabilang ang mga interpolasyon sa mga gitnang lugar o kahit na mga malalayong rehiyon na may magkatulad na katangian

Maurizio Porfiri

Si Propesor Maurizio Porfiri, nagtatrabaho sa kanyang lab sa NYU Tandon School of Engineering. Kredito: NYU Tandon School of Engineering

“Karamihan sa mga hanay ng data ay hindi maganda,” paliwanag ni Porfiri. “Para sa kadahilanang ito, gumawa kami ng isang napaka-pangunahing diskarte, gamit ang teorya ng impormasyon upang matukoy kung ang impluwensya ng temporal na kahulugan ay maaaring madama sa kalawakan, na nagpapahintulot sa amin na gumana sa isang napakaliit na hanay ng data, sa pagitan ng 25 at 50 na obserbasyon, “aniya. “Kumuha kami ng isang snapshot ng data at mga koneksyon sa pagguhit – hindi batay sa sanhi-at-epekto, ngunit sa pakikipagtulungan sa pagitan ng mga indibidwal na puntos – upang matukoy kung mayroong isang uri ng tahimik, sama-samang pagtugon. sa sistema. “

Ang pamamaraan, na binuo ni Porfiri at kapwa na si Manuel Ruiz Marín ng Kagawaran ng Dami ng Pamamaraan, Batas at Mga Modernong Wika, Teknikal na Unibersidad ng Cartagena, Espanya, ay nagsasama ng:

  • Ang kumbinasyon ng isang naibigay na data set na may isang maliit na bilang ng mga katanggap-tanggap na mga simbolo, katulad ng paraan ng pagkilala ng isang system ng machine machine sa isang mukha na may isang pixel na nakagapos na data: isang puwang , cheekbones, noo, atbp.
  • Paglalapat ng isang prinsipyo ng teorya ng impormasyon upang maisagawa ang isang di-parametric na pagsubok (isang hindi sinasadyang modelo ng pananahilan para sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga lokasyon) upang kumalap ng mga kasosyo sa pagitan ng mga kaganapan at upang makilala- kung ang kawalan ng katiyakan sa isang partikular na lokasyon ay nabawasan kung may kaalaman ng kawalang-seguridad sa ibang lugar.

Ipinaliwanag ni Porfiri na dahil ang isang di-parametric na diskarte ay walang istrakturang sanhi para sa mga impluwensya sa pagitan ng mga node, binibigyan ito ng kalamangan kung paano pinagsama ang mga node, o kahit na ano ang kahulugan ng konsepto ng isang kapitbahay.

“Dahil kinuha namin ang konseptong ito mula sa isang kapitbahay, maaari naming itong bigyang-kahulugan sa konteksto ng anumang kalidad na nais mo, halimbawa, ideolohiya. Sa isip, ang California ay maaaring isang kapitbahay sa New York, kahit na hindi ito lokasyon sa heograpiya. Ang kanilang halaga ay maaaring pareho. “

Ang koponan ay napatunayan ang sistema laban sa dalawang pag-aaral ng kaso: ang paglipat ng populasyon ng Bangladesh dahil sa pagtaas ng antas ng dagat at pagkamatay ng mga motorista sa US, upang masulyapan ang mga prinsipyong pang-istatistika ng mga mekanismo ng makabuluhang mga problemang socioeconomic.

“Sa unang kaso, nais naming malaman kung ang paglipat sa pagitan ng mga lokasyon ay maaaring matukoy ng distansya ng heograpiya o ang kalubhaan ng pagbaha sa distrito na iyon – kung ang kaalaman sa aling distrito ay malapit sa isa pa ang distrito o alam ang antas ng pagbaha ay makakatulong mahulaan ang lakas ng paglipat, “sabi ni Ruiz Marín.

Para sa pangalawang kaso, tiningnan nila ang spatial na pamamahagi ng mga aksidente sa kotse na nauugnay sa alkohol noong 1980, 1994, at 2009, na inihambing ang mga estado na may mataas na antas ng naturang mga aksidente sa mga karatig estado at sa mga estado na may katulad na ligal na ideolohiya tungkol sa pag-inom at pagmamaneho.

“Natagpuan namin ang isang mas malakas na ugnayan sa pagitan ng mga estado na naghihati sa mga hangganan kaysa sa pagitan ng mga estado na nagbabahagi ng mga ideolohiya ng etika na nauugnay sa pag-inom ng alkohol at pagmamaneho.

Susunod, plano nina Porfiri at Ruiz Marín na palawakin ang kanilang diskarte sa pagsusuri ng mga proseso ng spatio-temporal, tulad ng karahasan sa baril ng US – isang pangunahing proyekto sa pananaliksik na kasalukuyang pinopondohan ng LEAP HI program ng National Science Foundation – o epileptic seizure sa utak. Makakatulong ang kanilang trabaho upang maunawaan kung kailan at saan maaaring maganap ang karahasan sa baril o maaaring magsimula ang mga seizure.

Sanggunian: “Isang pamamaraan ng impormasyong panteorya upang malaman ang spatial na pag-asa sa maliit na mga dataset” nina Maurizio Porfiri at Manuel Ruiz Marín, 21 Oktubre 2020, Royal Society A: Agham sa Matematika, Physical at Engineering.
DOI: 10.1098 / rspa.2020.0113

Ang pagsasaliksik ay suportado ng National Science Foundation at ng Mga Kahusayan sa Grupo sa rehiyon ng Murcia at ng Fundación Séneca, Ahensya ng Agham at Teknolohiya.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang pag-iimbak ng nababagong enerhiya sa mga bato sa halip na mga baterya ng lithium

Kapag may labis na kuryente mula sa hangin o solar na enerhiya, sisingilin ang supply ng enerhiya. Ginagawa ito gamit ang isang sistema...

Ang Flat Pasta ay Pinagbuti Na Ang Morphs Sa Hugis Kapag Luto

Pinangunahan ng CMU Lab ang pagbuo ng pasta na humuhubog kapag luto na. Kredito: Carnegie Mellon University Ang mga flat-pack noodle ay lumilikha ng...

Mga debate sa mga Dalubhasa: Na-diagnose ba ang PTSD?

Ang ilang mga klinika ay nag-aalala na post-traumatic stress disorder (PTSD) ang diyagnosis ay nadagdagan sa buong lipunan ng Kanluran mula pa noong huling...

Ang ilaw ng Zap ay nagpapalit ng mga kulay at pattern ng mga bagay

Ang bagong sistema ay gumagamit ng ilaw na UV na inaasahang sa mga bagay na natatakpan ng isang tinain na pinapagana ng ilaw upang...

Oo, Maaari kang Magkaroon ng Higit sa 150 Mga Kaibigan

Ang mga indibidwal ay maaaring mapanatili ang matatag na mga pakikipag-ugnay sa lipunan na may halos 150 katao. Ito ay isang mungkahi na...

Newsletter

Subscribe to stay updated.