Generic Intent Representation in Web Search

This paper presents GEneric iNtent Encoder (GEN Encoder) which learns a distributed representation space for user intent in search. Leveraging large scale user clicks from Bing search logs as weak supervision of user intent, GEN Encoder learns to map queries with shared clicks into similar embeddings end-to-end and then finetunes on multiple paraphrase tasks. Experimental results on an intrinsic evaluation task - query intent similarity modeling - demonstrate GEN Encoder's robust and significant advantages over previous representation methods. Ablation studies reveal the crucial role of learning from implicit user feedback in representing user intent and the contributions of multi-task learning in representation generality. We also demonstrate that GEN Encoder alleviates the sparsity of tail search traffic and cuts down half of the unseen queries by using an efficient approximate nearest neighbor search to effectively identify previous queries with the same search intent. Finally, we demonstrate distances between GEN encodings reflect certain information seeking behaviors in search sessions

OddAssist - An eSports betting recommendation system

It is globally accepted that sports betting has been around for as long as the sport itself. Back in the 1st century, circuses hosted chariot races and fans would bet on who they thought would emerge victorious. With the evolution of technology, sports evolved and, mainly, the bookmakers evolved. Due to the mass digitization, these houses are now available online, from anywhere, which makes this market inherently more tempting. In fact, this transition has propelled the sports betting industry into a multi-billion-dollar industry that can rival the sports industry. Similarly, younger generations are increasingly attached to the digital world, including electronic sports – eSports. In fact, young men are more likely to follow eSports than traditional sports. Counter-Strike: Global Offensive, the videogame on which this dissertation focuses, is one of the pillars of this industry and during 2022, 15 million dollars were distributed in tournament prizes and there was a peak of 2 million concurrent viewers. This factor, combined with the digitization of bookmakers, make the eSports betting market extremely appealing for exploring machine learning techniques, since young people who follow this type of sports also find it easy to bet online. In this dissertation, a betting recommendation system is proposed, implemented, tested, and validated, which considers the match history of each team, the odds of several bookmakers and the general feeling of fans in a discussion forum. The individual machine learning models achieved great results by themselves. More specifically, the match history model managed an accuracy of 66.66% with an expected calibration error of 2.10% and the bookmaker odds model, with an accuracy of 65.05% and a calibration error of 2.53%. Combining the models through stacking increased the accuracy to 67.62% but worsened the expected calibration error to 5.19%. On the other hand, merging the datasets and training a new, stronger model on that data improved the accuracy to 66.81% and had an expected calibration error of 2.67%. The solution is thoroughly tested in a betting simulation encapsulating 2500 matches. The system’s final odd is compared with the odds of the bookmakers and the expected long-term return is computed. A bet is made depending on whether it is above a certain threshold. This strategy called positive expected value betting was used at multiple thresholds and the results were compared. While the stacking solution did not perform in a betting environment, the match history model prevailed with profits form 8% to 90%; the odds model had profits ranging from 13% to 211%; and the dataset merging solution profited from 11% to 77%, all depending on the minimum expected value thresholds. Therefore, from this work resulted several machine learning approaches capable of profiting from Counter Strike: Global Offensive bets long-term.É globalmente aceite que as apostas desportivas existem há tanto tempo quanto o próprio desporto. Mesmo no primeiro século, os circos hospedavam corridas de carruagens e os fãs apostavam em quem achavam que sairia vitorioso, semelhante às corridas de cavalo de agora. Com a evolução da tecnologia, os desportos foram evoluindo e, principalmente, evoluíram as casas de apostas. Devido à onda de digitalização em massa, estas casas passaram a estar disponíveis online, a partir de qualquer sítio, o que torna este mercado inerentemente mais tentador. De facto, esta transição propulsionou a indústria das apostas desportivas para uma indústria multibilionária que agora pode mesmo ser comparada à indústria dos desportos. De forma semelhante, gerações mais novas estão cada vez mais ligadas ao digital, incluindo desportos digitais – eSports. Counter-Strike: Global Offensive, o videojogo sobre o qual esta dissertação incide, é um dos grandes impulsionadores desta indústria e durante 2022, 15 milhões de dólares foram distribuídos em prémios de torneios e houve um pico de espectadores concorrentes de 2 milhões. Embora esta realidade não seja tão pronunciada em Portugal, em vários países, jovens adultos do sexo masculino, têm mais probabilidade de acompanharem eSports que desportos tradicionais. Este fator, aliado à digitalização das casas de apostas, tornam o mercado de apostas em eSports muito apelativo para a exploração técnicas de aprendizagem automática, uma vez que os jovens que acompanham este tipo de desportos têm facilidade em apostar online. Nesta dissertação é proposto, implementado, testado e validado um sistema de recomendação de apostas que considera o histórico de resultados de cada equipa, as cotas de várias casas de apostas e o sentimento geral dos fãs num fórum de discussão – HLTV. Deste modo, foram inicialmente desenvolvidos 3 sistemas de aprendizagem automática. Para avaliar os sistemas criados, foi considerado o período de outubro de 2020 até março de 2023, o que corresponde a 2500 partidas. Porém, sendo o período de testes tão extenso, existe muita variação na competitividade das equipas. Deste modo, para evitar que os modelos ficassem obsoletos durante este período de teste, estes foram re-treinados no mínimo uma vez por mês durante a duração do período de testes. O primeiro sistema de aprendizagem automática incide sobre a previsão a partir de resultados anteriores, ou seja, o histórico de jogos entre as equipas. A melhor solução foi incorporar os jogadores na previsão, juntamente com o ranking da equipa e dando mais peso aos jogos mais recentes. Esta abordagem, utilizando regressão logística teve uma taxa de acerto de 66.66% com um erro expectável de calibração de 2.10%. O segundo sistema compila as cotas das várias casas de apostas e faz previsões com base em padrões das suas variações. Neste caso, incorporar as casas de aposta tendo atingido uma taxa de acerto de 65.88% utilizando regressão logística, porém, era um modelo pior calibrado que o modelo que utilizava a média das cotas utilizando gradient boosting machine, que exibiu uma taxa de acerto de 65.06%, mas melhores métricas de calibração, com um erro expectável de 2.53%. O terceiro sistema, baseia-se no sentimento dos fãs no fórum HLTV. Primeiramente, é utilizado o GPT 3.5 para extrair o sentimento de cada comentário, com uma taxa geral de acerto de 84.28%. No entanto, considerando apenas os comentários classificados como conclusivos, a taxa de acerto é de 91.46%. Depois de classificados, os comentários são depois passados a um modelo support vector machine que incorpora o comentador e a sua taxa de acerto nas partidas anteriores. Esta solução apenas previu corretamente 59.26% dos casos com um erro esperado de calibração de 3.22%. De modo a agregar as previsões destes 3 modelos, foram testadas duas abordagens. Primeiramente, foi testado treinar um novo modelo a partir das previsões dos restantes (stacking), obtendo uma taxa de acerto de 67.62%, mas com um erro de calibração esperado de 5.19%. Na segunda abordagem, por outro lado, são agregados os dados utilizados no treino dos 3 modelos individuais, e é treinado um novo modelo com base nesse conjunto de dados mais complexo. Esta abordagem, recorrendo a support vector machine, obteve uma taxa de acerto mais baixa, 66.81% mas um erro esperado de calibração mais baixo, 2.67%. Por fim, as abordagens são postas à prova através de um simulador de apostas, onde sistema cada faz uma previsão e a compara com a cota oferecia pelas casas de apostas. A simulação é feita para vários patamares de retorno mínimo esperado, onde os sistemas apenas apostam caso a taxa esperada de retorno da cota seja superior à do patamar. Esta cota final é depois comparada com as cotas das casas de apostas e, caso exista uma casa com uma cota superior, uma aposta é feita. Esta estratégia denomina-se de apostas de valor esperado positivo, ou seja, apostas cuja cota é demasiado elevada face à probabilidade de se concretizar e que geram lucros a longo termo. Nesta simulação, os melhores resultados, para uma taxa de mínima de 5% foram os modelos criados a partir das cotas das casas de apostas, com lucros entre os 13% e os 211%; o dos dados históricos que lucrou entre 8% e 90%; e por fim, o modelo composto, com lucros entre os 11% e os 77%. Assim, deste trabalho resultaram diversos sistemas baseados em machine learning capazes de obter lucro a longo-termo a apostar em Counter Strike: Global Offensive

Non-invasive fitness assessment in horses:Integrating wearables and machine learning

The field of human sports has advanced significantly with the integration of machine learning and sensors for performance analysis. However, sport horses have not benefited equally from technological advancements due to their inability to provide feedback, such as verbal expressions of fatigue or difficulty.Veterinarians and researchers traditionally interpret equine well-being through methods like verbal encouragement, facial expressions, and blood sample analysis. These methods are either subjective or invasive, causing stress and disruption during training. Accurate and reliable fitness parameter values are essential to avoid overtraining and injuries, necessitating a more effective and less intrusive approach.This PhD thesis aims to revolutionize sport horse training by using wearable inertial sensors and state-of-the-art machine learning to enhance performance and prevent injuries. The study is divided into nine chapters, each contributing to the overall goal of improving equine fitness and well-being.Each chapter begins with a literature review to identify gaps and challenges in equine fitness and performance. Inertial sensors were chosen for their ability to capture a wide range of real-time motion data. The sensors were placed on various parts of the horse’s body, including the head, neck, shoulders, back, and legs. Data were collected during various training and competition scenarios to evaluate the system's effectiveness.The results demonstrated that the system could accurately capture and analyze a broad spectrum of motion data, providing valuable insights for trainers and riders. This technology can improve fitness and prevent injuries in sport horses by offering practical tools for assessing equine fitness outside of laboratory settings.This thesis makes significant contributions to equine research by leveraging wearable sensor technology and machine learning to enhance our understanding of equine fitness, performance, and well-being. The findings are valuable not only to the scientific community but also to the broader equestrian world, promoting the welfare of sport horses and the sustainability of the equestrian industry

WiFi-Based Human Activity Recognition Using Attention-Based BiLSTM

Recently, significant efforts have been made to explore human activity recognition (HAR) techniques that use information gathered by existing indoor wireless infrastructures through WiFi signals without demanding the monitored subject to carry a dedicated device. The key intuition is that different activities introduce different multi-paths in WiFi signals and generate different patterns in the time series of channel state information (CSI). In this paper, we propose and evaluate a full pipeline for a CSI-based human activity recognition framework for 12 activities in three different spatial environments using two deep learning models: ABiLSTM and CNN-ABiLSTM. Evaluation experiments have demonstrated that the proposed models outperform state-of-the-art models. Also, the experiments show that the proposed models can be applied to other environments with different configurations, albeit with some caveats. The proposed ABiLSTM model achieves an overall accuracy of 94.03%, 91.96%, and 92.59% across the 3 target environments. While the proposed CNN-ABiLSTM model reaches an accuracy of 98.54%, 94.25% and 95.09% across those same environments