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Previous issue date: 2016-03-10 / A popularização de tecnologias de captura de dados geolocalizados aumentou a quantidade de dados de trajetórias disponível para análise. Trajetórias de objetos móveis são geradas a partir das posições de um objeto que se move durante um certo intervalo de tempo no espaço geográfico. Para diversas aplicações é necessário que as trajetórias sejam divididas em partições menores, denominadas segmentos, que representam algum comportamento relevante para a aplicação. A literatura reporta diversos trabalhos que propõem a segmentação de trajetórias. Entretanto, pouco se discute a respeito de quais algoritmos são mais adequados para um domínio ou quais valores de parâmetros de entrada fazem com que um algoritmo obtenha o melhor desempenho neste mesmo domínio. A grande maioria dos algoritmos de segmentação de trajetórias utiliza critérios pré-definidos para realizar esta tarefa. Poucos trabalhos procuram utilizar critérios nos quais não se sabe a priori que tipos de segmentos são gerados, sendo esta questão pouco explorada na literatura. Outra questão em aberto é o uso de exemplos para induzir um algoritmo de segmentação a encontrar segmentos semelhantes a estes exemplos em outras trajetórias. Esta proposta de tese objetiva resolver estas questões. Primeiro, são propostos os métodos GEnetic Algorithm based on Roc analysis (GEAR) e o Iterated F-Race for Trajectory Segmentation Algorithms (I/F-Race-TSA), que são métodos para auxiliar na escolha da melhor configuração (i.e. valores de parâmetros de entrada) de algoritmos de segmentação de trajetórias. Segundo, é proposto o Greedy Randomized Adaptive Search Procedure for Unsupervised Trajectory Segmentation (GRASP-UTS), com o objetivo de resolver o problema de segmentação de trajetórias quando o critério de segmentação não é previamente definido. Por último, propomos o GRASP for Semi-supervised Trajectory Segmentation (GRASP-SemTS). O GRASP-SemTS usa exemplos para induzir a tarefa de segmentação a encontrar segmentos semelhantes em outras trajetórias. Foram conduzidos experimentos com os métodos e algoritmos propostos para domínios distintos e para trajetórias reais de objetos móveis. Os resultados mostraram que ambos os métodos GEAR e I/F-Race-TSA foram capazes de calibrar automaticamente os parâmetros de entrada de algoritmos de segmentação de trajetórias para um dado domínio de aplicação. Os algoritmos GRASP-UTS e GRASP-SemTS obtiveram melhor desempenho quando comparados a outros algoritmos de segmentação de trajetórias da literatura contribuindo assim com importantes resultados para a área. / The popularization of technologies for geolocated data increased the amount of trajectory data available for analysis. Moving objects’ trajectories are generated from the positions of an object that moves in the geographical space during a certain amount of time. For many applications, it is necessary to partition trajectories into smaller pieces, named segments, which represent a relevant behavior to the application point of view. The literature reports many studies that propose trajectory segmentation approaches. However, there is a lack of discussions about which algorithm is more likely to be applied in a domain or which values of its input parameters obtain the best performance in the domain. Most algorithms for trajectory segmentation use pre-defined criteria to perform this task. Only few works make use of criteria where the characteristics of the segment are not known a priori and this topic is not well explored in the literature. Another open question is how to use a small amount of labeled segments to induce a segmentation algorithm in order to find such kind of behaviors into unseen trajectories. This thesis proposal aims to solve these questions. First, we propose the GEnetic Algorithm based on Roc analysis (GEAR) and the Iterated F-Race for Trajectory Segmentation Algorithms (I/F-RaceTSA), which are methods that are able to find the best configuration (i.e. input parameter values) of algorithms for trajectory segmentation. Second, we propose a Greedy Randomized Adaptive Search Procedure for Unsupervised Trajectory Segmentation (GRASP-UTS) aiming to solve the trajectory segmentation problem when the criteria is not determined a priori. Last, we propose the GRASP for Semi-supervised Trajectory Segmentation (RGRASP-SemTS). The GRASP-SemTS solves the problem of using a small amount of labeled data to induce the trajectory segmentation algorithm to find such behaviors into unseen trajectories. Experiments were conducted with the methods and algorithms algorithms using real world trajectory data. Results showed that GEAR and I/F-Race-TSA are capable of finding automatically the input parameter values for a domain. The GRASP-UTS and GRASP-SemTS obtained a better performance when compared to other segmentation algorithms from literature, contributing with important results for this field.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/19518 |
| Date | 10 March 2016 |
| Creators | SOARES JÚNIOR, Amílcar |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/5134289687536724, TIMES, Valéria Cesário |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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