Robustness Analysis of Deep Learning Models for Population Synthesis
Notice bibliographique
Résumé
Deep generative models have become useful for synthetic data generation, particularly population synthesis. The models implicitly learn the probability distribution of a dataset and can draw samples from a distribution. Several models have been proposed, but their performance is only tested on a single cross-sectional sample. The implementation of population synthesis on single datasets is seen as a drawback that needs further studies to explore the robustness of the models on multiple datasets. While comparing with the real data can increase trust and interpretability of the models, techniques to evaluate deep generative models’ robustness for population synthesis remain underexplored. In this study, we present bootstrap confidence interval for the deep generative models, an approach that computes efficient confidence intervals for mean errors predictions to evaluate the robustness of the models to multiple datasets. Specifically, we adopt the tabular-based Composite Travel Generative Adversarial Network (CTGAN) and Variational Autoencoder (VAE), to estimate the distribution of the population, by generating agents that have tabular data using several samples over time from the same study area. The models are implemented on multiple travel diaries of Montréal Origin-Destination Survey of 2008, 2013, and 2018 and compare the predictive performance under varying sample sizes from multiple surveys. Results show that the predictive errors of CTGAN have narrower confidence intervals indicating its robustness to multiple datasets of the varying sample sizes when compared to VAE. Again, the evaluation of model robustness against varying sample size shows a minimal decrease in model performance with decrease in sample size. This study directly supports agent-based modelling by enabling finer synthetic generation of populations in a reliable environment.
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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 | 0,011 | 0,051 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».