Predspot: predicting crime hotspots with machine learning

As cidades inteligentes estão adotando cada vez mais infraestrutura e análise de dados para melhorar o processo de tomada de decisões em questões de segurança pública. Embora os métodos tradicionais de policiamento de hotspot tenham se mostrado eficazes na redução do crime, estudos anteriores sugere...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Araújo Júnior, Adelson Dias de
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2019
País:Brasil
Institución:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
Repositorio:Repositório Institucional da UFRN
Idioma:portugués
OAI Identifier:oai:repositorio.ufrn.br:123456789/29155
Acceso en línea:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29155
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Predictive policing
Hotspot prediction
Machine learning
Crime forecasting
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
Descripción
Sumario:As cidades inteligentes estão adotando cada vez mais infraestrutura e análise de dados para melhorar o processo de tomada de decisões em questões de segurança pública. Embora os métodos tradicionais de policiamento de hotspot tenham se mostrado eficazes na redução do crime, estudos anteriores sugerem que a adoção de técnicas preditivas pode produzir estimativas mais precisas para a concentração espacial de crimes de um futuro próximo. Em nossas pesquisas anteriores, propusemos uma metodologia para gerar hotspots do futuro usando variáveis espaço-temporais. Neste trabalho, redesenhamos a estrutura do framework para suportar (i) o método de mapeamento de crimes amplamente utilizado - estimativa de densidade de kernel (KDE); (ii) extração de características geográficas com dados do OpenStreetMap; (iii) seleção de atributos e; (iv) regressão com o algoritmo Gradient Boosting. Além disso, fornecemos uma implementação de código aberto da estrutura para suportar a predição eficiente de hotspots. Para avaliar nossa abordagem, consideramos dados de duas cidades, Natal (Brasil) e Boston (EUA), compreendendo doze divisões de tipo de crime. Tomamos como método base de comparação uma metodologia comumente utilizada e também empregada em Natal. Os resultados indicam que nossa abordagem preditiva estima hotspots em média 1,6 a 3,1 vezes melhor que a abordagem tradicional, dependendo do método de mapeamento do crime e do algoritmo de aprendizado de máquina usado. A partir de uma análise de importância de atributos, descobrimos que tendência e sazonalidade eram os componentes mais essenciais para obter melhores previsões.