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想找回丟在出租車的手機？你需要融合異構數據的城市級查詢和推理
大包小包地打車從火車站回家，卻發現手機落在出租車上，好不容易聯係上司機，司機卻說沒找到。這可怎麼辦呢？近日，阿裏巴巴-浙江大學前沿技術聯合研究中心發表了最新研究成果VAUD，它可利用可視分析技術將城市級查詢的門檻降到最低，不需要寫查詢語句，拖拖拽拽就能對城市軌跡進行分析和推理。有了 VAUD，從此我們可以輕鬆找回丟在出租車上的手機。
沒錯，隻要有了出租車和手機移動軌跡的數據，隻要在係統輸入你上下車的時間和地點，就能找到匹配的出租車（增加路過的時空點可以提高匹配的準確度），再通過查找和出租車匹配的手機軌跡，就能定位你的手機（和司機的手機），看看你下車後手機和出租車的匹配度，就知道你的手機是不是還在車上。如果手機被後來的乘客順走，還可以同樣地定位該乘客的去向。類似的功能還可以在警察定位逃犯、嫌疑人跟蹤等安全場景應用。
然而，說著簡單，每一次查找、定位、匹配都對應了複雜的查詢語句和計算。
VAUD由浙江大學CAD&CG實驗室陳為老師團隊和阿裏雲城市大腦團隊合作完成，用數據分析模塊和查詢模塊構建利於理解的查詢分析流程，為數據分析提供數據查詢和數據推理的能力。首先，VAUD 為時空軌跡（人、車）構建四叉樹索引及時空立方體模型（如圖1），加速相同時空的軌跡點的匹配，從而支持快速的數據查詢。VAUD 針對時空軌跡場景構建查詢模型，一個原子查詢可以執行以時間（時間點或時間區間）、空間（空間點或空間範圍）為條件（或時空條件的交、並、差集）的對象查詢。查詢模型支持單一數據源的時空查詢、時空軌跡的匹配查詢和多數據源的跨域查詢，其中一次複雜的跨域查詢任務可以分解為一係列針對單一數據源的原子查詢和信息抽取的組合。如以人的軌跡搜索匹配的車輛，查詢可以抽象為 ：
圖 1 軌跡數據的時空立方體模型
有了查詢模型，就可以在查詢界麵中構建查詢節點，將其中的時空條件以可視化的方式表達。整個過程通過拖拽，輸入，選擇的方式代替傳統的SQL查詢語句，為整個推理過程構建查詢鏈，幫助沒有數據背景的用戶簡化查詢操作和學習成本（如圖2下）。通過將查詢結果在基於地圖的環境感知界麵中展示詳細的數據屬性和包括車速、軌跡熱力等的上下文（如圖2上），對數據進行調查分析和交互，用戶可以自由的抽取知識信息。此外，VAUD同時支持其他的針對城市數據的自動化分析技術來管理和優化城市建設。例如在城市手機基站分析麵板中，VAUD利用深度學習算法和KNN技術，對城市中基站的功能進行分類研究，並通過降維技術提供了相應的探索交互。
圖 2 VAUD 係統界麵。上半部分是基於地圖的環境感知界麵，下半部分是查詢麵板，每個單元對應一次原子查詢或查詢結果。
VAUD技術的運用場景非常多樣化：為交通擁堵情況分析提供可視化的交互式分析輔助決策，如潮汐道路的路況分析，公共安全相關的人群聚集、疏散等，有助於公共資源的最大化靈活利用，保證整個城市的運行“健康”。
注1：論文中數據為實驗室數據，非阿裏內部或城市大腦的數據。論文VAUD: A Visual Analysis Approach for Exploring Spatio-Temporal Urban Data，將發表於IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics，2018，主要作者包括黃兆嵩、吳斐然、朱閔峰和關會華等。
注2：可視化和可視分析是一門綜合數據挖掘、圖形學、感知認知理論、人機交互等領域的交叉學科，肩負著正確、準確地表達數據信息，將數據轉化為人智的使命。浙大CAD&CG國家重點實驗室的可視分析小組（www.cad.zju.edu.cn/home/vagblog/）是國內第一批開展科學可視化、信息可視化和可視分析研究的科研團體，學術帶頭人陳為教授，小組致力於城市場景的可視數據分析研究多年。阿裏巴巴-浙江大學前沿技術聯合研究中心聯合了可視分析小組的科研能力和阿裏雲城市大腦平台資源，專注於交互式城市導航、城市出行、城市商業選址等課題的可視分析問題。
原文發布時間為：2017-11-7
本文作者：了不起的
本文來自雲棲社區合作夥伴“阿裏技術”，了解相關信息可以關注“阿裏技術”微信公眾號
最後更新：2017-11-07 14:04:46