An Explainable Stacked Ensemble Model for Static Route‐Free Estimation of Time of Arrival
Notice bibliographique
Résumé
Sustainable concepts for on‐demand transportation, such as ridesharing or ridehailing, require advanced technologies and novel dynamic planning and prediction methods. In this paper, we consider the prediction of taxi trip durations, focusing on the problem of the estimated time of arrival (ETA). ETA can be used to compute and compare alternative taxi schedules and to provide information to drivers and passengers. To solve the underlying hard computational problem with high precision, machine learning (ML) models for ETA are the state of the art. However, these models are mostly black box neural networks. Hence, the resulting predictions are difficult to explain to users. To address this problem, the contributions of this paper are threefold. First, we propose a novel stacked two-level ensemble model combining multiple ETA models; we show that the stacked model outperforms state‐of‐the‐art ML models. However, the complex ensemble architecture makes the resulting predictions less transparent. To alleviate this, we investigate explainable artificial intelligence (XAI) methods for explaining the first‐ and second‐level models of the ensemble. Third, we consider and compare different ways of combining first‐level and second‐level explanations. This novel concept enables us to explain stacked ensembles for regression tasks. The experimental evaluation indicates that the considered ETA models correctly learn the importance of those input features driving the prediction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».