PAS3-HSID: a Dynamic Bio-Inspired Approach for Real-Time Hot Spot Identification in Data Streams

© 2019, Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature. Hot spot identification is a very relevant problem in a wide variety of areas such as health care, energy or transportation. A hot spot is defined as a region of high likelihood of occurrence of a particular event. To identify hot spots, location data for those events is required, which is typically collected by telematics devices. These sensors are constantly gathering information, generating very large volumes of data. Current state-of-the-art solutions are capable of identifying hot spots from big static batches of data by means of variations of clustering or instance selection techniques that pre-process the original input data, providing the most relevant locations. However, these approaches neglect to address changes in hot spots over time. This paper presents a dynamic bio-inspired approach to detect hot spots in big data streams. This computational intelligence method is designed and applied to the transportation sector as a case study to identify incidents in the roads caused by heavy goods vehicles. We adapt an immune-based algorithm to account for the temporary aspect of hot spots inspired by the idea of pheromones, which is then subsequently implemented using Apache Spark Streaming. Experimental results on real datasets with up to 4.5 million data points—provided by a telematics company—show that the algorithm is capable of quickly processing large streaming batches of data, as well as successfully adapting over time to detect hot spots. The outcome of this method is twofold, both reducing data storage requirements and demonstrating resilience to sudden changes in the input data (concept drift)

PAS3-HSID: a Dynamic Bio-Inspired Approach for Real-Time Hot Spot Identification in Data Streams

http://dx.doi.org/10.5902/2236130814684http://dx.doi.org/10.5902/2236130814684O gerenciamento de resíduos municipais é um tema que vem se tornando cada vez mais importante no contexto das preocupações mundiais dos governos, e teve um considerável desenvolvimento nas últimas décadas. Tanto os países desenvolvidos como os “em desenvolvimento” emitiram normativas legais restritivas, visando otimizar seus planos de tratamento e destinação final destes resíduos. O objetivo principal do trabalho é investigar a real situação deste cenário no Brasil e nos países desenvolvidos, demonstrando os resultados obtidos e traçando um paralelo comparativo e critico. São transcritos e analisados os dados obtidos, em cada fase de uma Gestão Integrada de Resíduos Sólidos Urbanos – GIRSU. Conclusões importantes são relatadas, tais como, o alto nível de investimento dos países desenvolvidos em relação às campanhas de conscientização para implantação de uma efetiva GIRSU, assim como contrastes marcantes entre os índices de reciclagem no Brasil e neste bloco diferenciado de países, ou seja, 2% e 20%, respectivamente, no montante dos resíduos totais gerados. A avaliação final é de que o diferencial esta nas ações políticas de incentivo econômico destes países desenvolvidos, em termos de subsídios, se comparados com o caso brasileiro