I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   13 ,   No .   4 ,  Dece m b er   2 0 2 4 ,   p p .   4 8 8 3 ~ 4 8 9 4   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 13 .i 4 . p p 4 8 8 3 - 4 8 9 4           4883     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   A det ection mo de l of ag g ress iv e dri v ing  behav io r bas ed on  hy brid deep  learn ing       No o r  Wa lid   K ha lid ,   Wis a m   Da wo o d Abdu lla h   C o l l e g e   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   M a t h e ma t i c s ,   T i k r i t   U n i v e r si t y ,   T i k r i t ,  I r a q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 7 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma r   4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Ma r   2 1 ,   2 0 2 4       A  m a jo r  p ro b lem   in   to d a y ’s  tran s p o rtati o n   sy ste m s  is  d riv i n g   b e h a v io r,   si n c e   th e re   a re   g ro win g   wo rries   c o n c e rn in g   e n s u rin g   t h e   sa fe ty   o f   m o to rists,   p a ss e n g e rs,  a n d   o th e r   ro a d   u se r s.  De e p   lea rn i n g   a lg o rit h m s  c a n   c las sify   p e o p le  b a se d   o n   t h e ir  d ri v i n g   b e h a v io rs  a n d   i d e n ti f y   d riv i n g   tr e n d s  fro m   se n so r  d a ta.  Th is  p a p e r  p re se n ts  a   n o v e l  m o d e l  b a se d   o n   a   d ri v in g   b e h a v i o r   d a tas e t  g a th e re d   fro m   c e ll p h o n e s  fo r  d e tec ti n g   a n d   c las sify in g   a g g re ss iv e   d riv i n g .   T h e   m o d e l  u se s  a   h y p e r - d e e p   lea rn i n g   m o d e l   to   c re a te  a   p re d ic ti o n   m o d e l  t h a t  c las sifies   d riv e rs  i n t o   th re e   g ro u p s:   n o rm a l,   slo w ,   a n d   a g g re ss iv e .   Th e   sy ste m   sta rts  with   p re - p ro c e ss in g   m e th o d s  n o rm a li z a ti o n   a n d   sta n d a r d   sc a ler  a p p ro a c h e s  to   p re p a re   th e   d a ta.  Two   m e th o d o lo g ies   a re   u se d :  d irec tl y   e n terin g   t h e   d a ta  in to   t h e   d e e p   m o d e l  to   c las sify   d ri v in g   b e h a v io r  a n d   se lec ti n g   fe a tu re s  u si n g   p ri n c ip a l   c o m p o n e n t  a n a l y sis  (P CA),   sin g u lar  v a l u e   d e c o m p o siti o n   (S VD ),   a n d   m u tu a l  in f o rm a ti o n   (M I) .   T h e   h y p e r - c o n v o lu ti o n a l  n e u ra l  n e two r k   ( CNN ) - d e n se   m o d e l  is  t h e n   u se d   to   trai n   fe a tu re s  to   c las sify   d ri v e r  b e h a v i o r.   T h e   e x p e rime n tal  re su l ts  sh o w  th a t  th e   CNN - d e n se   m o d e l  wit h   fe a tu r e   se lec ti o n   tec h n iq u e s  S VD 6   a n d   M I 6   a c h iev e s  th e   b e st  re su lt s  with   1 0 0 %   a c c u ra c y   ra te  fo r  a g g re ss iv e   d ri v e r   b e h a v i o r  d e tec ti o n ,   w h il e   t h e   ti m e   fo r  S VD 6   is t h e   sh o r tes t  a t  4 3   se c o n d s.   K ey w o r d s :   Ag g r ess iv e  d r iv in g   b eh a v io r   C o n v o lu tio n   n eu r al  n etwo r k   Dee p   lear n in g   Den s e   Featu r e  s elec tio n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   No o r   W alid   Kh alid   C o lleg e  o f   C o m p u ter   Scien ce   an d   Ma th em atics ,   T ik r it Un iv er s ity   T ik r it,  I r aq   E m ail:  n o o r walid 1 9 9 5 @ g m ail . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Dr iv in g   b e h av io r s   ar e   th e  m o s t  co m m o n   c au s e  o f   tr a f f ic   ac cid en ts   an d   a  la r g e  co n tr ib u tio n   to   in s u r an ce   claim s   [ 1 ] .   T h e r e  h av e  b ee n   tr a f f ic  ac ci d en ts   s in c e  Kar l  B en z   in v en te d   th e   v e h icle.   T h e   n u m b er   o f   ca r s   o n   th e   r o a d   in c r ea s es  in   tan d em   with   th e  ec o n o m y   a n d   s o ciety ,   co n tr i b u tin g   to   a n   in cr ea s e  in   t r af f ic   ac cid en ts   an d   c o n g esti o n   [ 2 ] .   Acc o r d in g   to   r esear ch ,   h u m an   f ac to r s   a r e  r esp o n s ib le  f o r   ab o u t  9 0 %  o f   r o ad way   ac cid e n ts   [ 3 ] .   Dr iv i n g   s ty le  ca n   b e  d escr ib e d   as  a  d r iv er ’ s   h ab it u al  d r iv in g   b e h av io r   th at  r e f lects  th eir   ten d en c y   to   o p er ate  in   p ar ticu lar   way s   r e g u lar ly   [ 4 ] .   I t  also   d escr ib es  h o w  a  d r iv er ’ s   s ty le  o f   d r iv in g   af f ec ts   b o th   th eir   o wn   an d   o th er   d r i v er s ’   s af ety   th r o u g h   d r iv in g   [ 5 ] .   Ab n o r m al  d r iv in g   is   d ef in ed   as  a b n o r m al   o r   u n s af e  b eh av i o r   t h at  d e v ia tes  f r o m   th e   n o r m s   f o r   a   s p e cif ic  s et  o f   d r i v er s   [ 6 ] .   T h er e   ar e   o th er   ty p es   o f   ir r eg u lar   d r iv i n g ,   b u t   th e   m o s t   r elev an t   b e h av io r s ,   lik e  s p ee d in g ,   a g g r ess iv e  d r iv in g ,   a n d   c ar eless   d r iv in g ,   ar e  r elate d   to   an   in cr ea s ed   ch a n ce   o f   an   ac cid en t [ 7 ] .   R o ad   r a g e  i s   ch ar ac ter ized   b y   v e r b al  ab u s e,   s h o v in g ,   h itti n g ,   th r ea ten in g   b eh a v io r ,   an d   m ay b e  m i n o r   o r   m ajo r   in j u r ie s   [ 8 ] .   I t  is   d escr ib ed   as  a  s h o r t - liv ed ,   in ten s e   em o tio n al  r esp o n s e  to   p e r ce iv ed   p r o v o ca tio n   i n   a   co n f lict  s itu atio n   in v o lv in g   two   o r   m o r e   in d iv id u als  o n   th e   r o ad   [ 9 ] .   Sp ee d in g ,   tailg atin g ,   wea v in g   in   an d   o u t  o f   tr af f ic,   an d   r u n n in g   r e d   s ig n als  ar e  all  ex am p les  o f   ag g r ess iv e  d r iv in g   [ 1 0 ] .   Ac co r d in g   to   a  s u r v ey   d o n e  b y   th e  am er ican   au to m o b ile  ass o ciatio n   ( AAA)   f o u n d atio n   f o r   tr af f ic   s af ety ,   ag g r ess iv e  d r i v in g   b eh a v io r   ( ADB)  was  im p licated   in   r o u g h ly   5 5 . 7 %  o f   f atal   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   13 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   4 8 8 3 - 4 8 9 4   4884   tr af f ic  ac cid en ts   [ 1 1 ] ,   an d   th e   f r eq u en c y   o f   r o a d   ac cid en ts   an d   ADB  ar e  p o s itiv ely   co r r elate d   [ 1 2 ] .   ADB,  as   o n e  o f   th e   lead in g   ca u s es  o f   tr af f ic  is s u es,  is   in f lu en ce d   b y   b o th   s itu atio n al   co n d itio n s   lik e  tr af f ic  c o n g esti o n   [ 1 3 ]   an d   h u m an   o n es  lik e  n eg ativ e  em o tio n s   [ 1 4 ] .   B ec au s e  o f   th e  p r o g r ess iv ely   co n g ested   tr af f ic  s y s tem   an d   th e  r ap id   p ac e  o f   life ,   it  is   ea s ier   f o r   d r iv e r s   to   d is p lay   ADB,  s o   p r o p er   r ec o g n itio n   o f   ADB  is   cr itical.   Ho wev er ,   n o   s in g le  d ef in iti o n   o f   ADB  ex is ts   [ 1 5 ] .   I n t er v en tio n s   o f   tech n o lo g y   in   h ig h way   r ag e   an d   ag g r ess iv e  d r iv in g   ar e  c r itical  to   ac h iev in g   th is   g o al  [ 1 6 ] .   Dee p   lear n in g   h as  s ee n   f ast  d ev elo p m e n t  in   th e  f ield   o f   d r iv in g   b eh av io r   id en t if icatio n   in   r ec en t  y ea r s   [ 1 7 ] .   I t  ca n   h elp   wh en   a  m o d el  is   d if f icu lt  to   tr ain   d u e  to   a  s m all  s am p le  s ize  o r   wh en   d ata  co llectio n   is   p r o b lem atic  in   th e  tar g et  d o m ain   [ 1 8 ] .   Dee p   lear n i n g   h as   b ee n   u s ed   in   v ar io u s   s tu d y   d o m ain s   d u e  to   its   u s u al  ad v an tag es.  Fig u r e  1   d ep icts   th e  ch ar ac ter is tics   th a t   in f lu en ce   d r iv in g   b e h av io r   [ 1 9 ] .   T h is   p ap er   aim s   to   p r esen t  a  m eth o d   f o r   th e  d etec tio n   o f   ADB   in   v eh icles,   f o cu s in g   o n   d ev elo p in g   a  d ee p   lear n in g   m o d el  b y   im p lem e n tatio n   a  co n v o lu tio n al  n eu r al   n etwo r k   ( C NN)   to   th e  id en tific atio n   an d   class if icatio n   o f   d r i v in g   b e h av io r s ,   with   a  f o cu s   o n   in v esti g atin g   h o w  f ea tu r e  s elec tio n   s tr ateg ies  af f ec t  m o d el  p e r f o r m an ce ,   th is   is   s o m et h in g   th at  p r ev io u s   s tu d ies  d id   n o t   g iv e   m u ch   atten tio n   to   it.   W e  will  c o n d u ct  a  co m p ar at iv e  an aly s is   b etwe en   th e  C N N  m o d el  with   f ea t u r e  s elec tio n   an d   th e  m o d el   with o u t  f ea tu r e  s elec tio n , ev al u ate  an d   q u an tif y   th e  im p ac t  o f   em p lo y i n g   f ea tu r e  s elec tio n   tech n iq u es  o n   k e y   p er f o r m an ce   m etr ics  to   d is ce r n   th e   ef f ec tiv e n ess   o f   th ese   m eth o d s .   Dem o n s tr ate  h o w  th e  p r o p o s ed   d ee p   lear n in g   m o d el  co n tr ib u tes  to   ad v an ce m e n ts   in   th e  f ield   o f   d r iv in g   b eh a v io r   class if icatio n .   Pre s en t  n ew  in s ig h ts ,   im p r o v ed   m eth o d o l o g ies,  an d   p o ten tial  ap p licatio n s   th at  ca n   s ig n if ican tly   en h an c e  th e  d etec tio n   an d   u n d er s tan d i n g   o f   ADB .   Hig h lig h t a d v a n ce m en ts   ac h iev e d   an d   s h o wca s e  th e  m o d el ’ s   h ig h e r   p er f o r m an ce .   T h e  r em ain d er   o f   th is   p a p er   i s   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   p r o v i d es  an   in - d ep th   ex a m in atio n   o f   d r iv in g   b e h av io r   d etec tio n   an d   d ee p   lear n in g   ap p licatio n s .   S ec tio n   3   d escr ib es  t h e  ADB  d etec tio n   m ec h an is m ,   wh ich   is   b ased   o n   h y p er - d ee p   lear n in g .   Sectio n   4   p r o v id es  th e  co m p ar is o n   f in d i n g s   an d   a   d is cu s s io n   o f   th e  im p lem en tat io n   o f   th e  p r o p o s ed   d ee p   AD B   d etec tio n   m o d el  with   an d   with o u t  u s in g   f ea tu r e   s elec tio n .   Sectio n   5   s u m m ar iz es th e  co n clu s io n s   o f   t h is   s tu d y .           Fig u r e  1 .   Facto r s   in f l u en cin g   d r iv in g   b eh av i o r   [ 1 9 ]       2.   L I T E R A T U RE   S U RVE Y   T h is   s ec tio n   in clu d es  a  co m p r eh en s iv e  r e v iew  o f   liter atu r e  r an g in g   f r o m   r ep r esen tati v e  wo r k s   r an g in g   f r o m   th e  o ld est  to   th e  latest  ar o u n d   th is   s tu d y .   Se v er al  way s   t o   d etec t   d r i v in g   b eh av io r   h a v e  b ee n   p r o p o s ed   o v er   th e  last   two   d ec ad es .   Mo u k af ih   et  a l .  [ 2 0 ]   p r o p o s ed   ag g r ess iv e  d r iv er   b e h av io r   class if icatio n   m o d el  u s in g   lo n g   s h o r t - te r m   m em o r y   ( L STM ) - f u lly   c o n v o lu tio n al  n etwo r k   ( FC N)   with   r ea l - wo r ld   d r i v in g   d ata  f r o m   m o b ile  p h o n es.  T h e  UAH - d r iv e  s et  d ataset  is   u s ed   to   v alid ate  th e  tech n i q u e .   T h e  m eth o d   o u tp er f o r m s   o t h er   d ee p   lear n in g   an d   co n v en tio n al  m ac h i n e  lear n in g   m o d els  in   ter m s   o f   ac cu r ac y ,   with   a   9 5 . 8 8 %  ac c u r ac y   s co r e   f o r   a   5 - m in u te  win d o w  d u r atio n .   Ma to u s ek   et  a l .  [ 2 1 ]   f o cu s e d   o n   d ev elo p i n g   a  r eliab le  m eth o d   f o r   id en tif y i n g   u n u s u al  d r iv in g   b eh a v io r   u s in g   n e u r al  n etwo r k s .   T h e y   co m p ar e  L STM   n etwo r k s   an d   Au to E n c o d er   r ep licato r   n eu r al  n etwo r k s   to   an   is o latio n   f o r est.  T h ey   s h o w  th at  a  r ec u r r en t  n eu r al  n etwo r k   ( R NN)   ca n   r eliab ly   d etec t  an o m alies  in   d r iv in g   b eh av i o r ,   with   an   ac c u r ac y   r ate  o f   9 3 %,  m ak in g   it  s u itab le   f o r   lar g e - s ca le  d etec tio n   s y s tem s .   Xin g   et  a l .   [ 2 2 ]   d e v elo p ed   a  R NN   to   ad d r ess   d r iv e r   b eh av io r   p r o f ilin g   as  an   an o m aly   d etec tio n   p r o b lem .   T h e  m o d el,   tr ain e d   o n   d ata  f r o m   ty p ical  d r iv er s ,   p r o d u ce d   s ig n if ican t  r eg r ess io n   er r o r   wh en   p r ed ictin g   ADB ,   b u t  lo w  er r o r   wh e n   r ec o g n izi n g   r eg u lar   d r iv in g   b eh av io r .   T h e  m o d el  ac h iev e d   an   ac cu r ac y   r ate   o f   8 8 %  wh en   class if y in g   ADB ,   s u g g esti n g   it  co u ld   b e   a  u s ef u l  b aselin e  f o r   u n s u p er v is ed   d r iv er   p r o f ilin g   an d   c o n tr ib u tin g   to   a  s m ar t  tr a n s p o r tatio n   ec o lo g y .   T aleb lo o   et   a l .  [ 2 3 ]  p r o p o s ed   a  m et h o d   to   d etec t  ADB   u s i n g   GPS  s en s o r s   o n   s m ar t p h o n es.  T h ey   class if y   d r iv er s ’   d r i v in g   b eh av io r   ev e r y   th r ee   m i n u tes  u s in g   R NN  alg o r ith m s ,   ig n o r in g   r o ad   c o n d itio n s   o r   d r iv er ’ s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   d etec tio n   mo d el  o f a g g r ess i ve   d r ivin g   b eh a vio r   b a s ed   o n   h yb r id   d ee p   le a r n in g   ( N o o r   W a lid   K h a lid )   4885   b eh av io r .   T h e  alg o r ith m ,   wh ic h   u s es  1 2 0   s ec o n d s   o f   GPS  d ata,   h as  a  9 3 %  ac cu r ac y   r ate  in   id en tify in g   v io len t   d r iv in g   b eh av i o r ,   in d icatin g   th at  th r ee   m in u tes  o r   m o r e  o f   d r iv i n g   is   s u f f icien t .   Al - Hu s s ein   et  a l .  [ 2 4 ]  p r esen ted   a  m eth o d   f o r   p r o f ili n g   d r iv er   b eh av i o r   u s in g   s eg m en t  lab elin g   an d   r o w  la b elin g .   A  s af ety   g r ad e   is   ass ig n ed   b y   r o w  lab elin g   t o   e v er y   s ec o n d   o f   d r iv i n g   d ata,   wh ile  s eg m en t  lab elin g   g r ad e s   tem p o r al  s eg m en ts   b ased   o n   n o r m s .   T h e  r esear ch   u s es  th r ee   d ee p - lea r n in g - b ase d   alg o r ith m s :  d ee p   n eu r al  n et wo r k   ( DNN) ,   R NN,   an d   C NN  to   class if y   r ec o r d ed   d r iv i n g   d ata.   C NN  was  s u g g ested   f o r   th e  s y s tem   o f   id en tific atio n ,   o u tp er f o r m in g   th e  o th er   two   t ec h n iq u es with   9 6 . 1 % a cc u r ac y .   T h e  s tu d y   s u g g ests   th at  th is   r ec o g n itio n   s y s tem   co u ld   in cr ea s e  r o ad   s af ety .   T h e  r esear ch   aim s   to   av o id   o v er f itti n g   an d   im p r o v e  r o ad   s af ety .     Al - H u s s ei n   et  a l .   [ 2 4 ]   p r o p o s e d   a n   A DB   r ec o g n iti o n   te ch n i q u e  u s i n g   c o ll ec ti v e  l ea r n i n g .   T h e   m aj o r it y   class   is   g r o u p e d   u s i n g   a  s el f - o r g a n iz in g   m a p   a n d   li n k ed   wit h   th e  m i n o r i ty   cl as s   to   c r ea te  m u lti p l e   class - b al an ci n g   d atas ets .   T h e   c lass i f i er s   ar e   b u i lt   u s i n g   C NN,   L S T M ,   a n d   g ate d   r e c u r r en t  u n it   ( GR U )   tec h n i q u es.   T h e   en s em b l e   cl a s s if i er   is   b ett er   s u i te d   f o r   i d e n tif y i n g   ADBs   i n   a   ti n y   p er ce n tag e   o f   th e   d at aset ,   wh i le  th e  class if ie r   w it h o u t  e n s e m b le   le ar n i n g   is   b e tte r   f o r   d ete cti n g   m o r e  ab u n d a n t   A D B s .   T h e  L STM   a n d   p r o d u ct   r u le - b ase d   e n s em b l e  c lass i f ie r   h as   t h e   h i g h est   a cc u r a cy   o f   9 0 . 5 %   [ 2 5 ] .   E s co ttá   et   a l .  [ 2 6 ]   u s e d   i n e r ti al  m ea s u r e m e n t   u n it  ( I MU )   s e n s o r s   o n   s m a r t p h o n es   t o   id e n t if y   d r i v i n g   e v en ts   u s i n g   l in e ar   a cc e le r at io n   a n d   an g u la r   v e lo cit y   s i g n a ls .   T h e y   e v a lu at ed   d ee p - le ar n i n g   m o d els  u s i n g   1 D  a n d   2 D  C N Ns,  a c h ie v i n g   h i g h   ac c u r a cy   v al u es  o f   u p   t o   8 2 . 4 0 % .   C o j o c ar u   et  a l .  [ 2 7 ]   p r ese n te d   a  d ee p   lea r n i n g - b as e d   d r iv in g   b e h av io r   esti m ati o n   s y s te m   i n t e g r ate d   in t o   a  r id e - s h ar in g   ap p l ica ti o n .   R esu lts   t h a t  u s e d   t h e  d r i v i n g   b e h a v i o r   d atas et   s h o w  b et te r   a cc u r ac y   w it h   t wo   class es,  wit h   C NN - L S T M  ac h i ev in g   th e  b est  r esu lt s   at  9 1 . 9 4 %,  an d   C o n v L STM   o u t p er f o r m i n g   c l ass ic al  L STM   n etw o r k s   [ 2 7 ] .   C o j o c ar u   a n d   Po p es c u   [ 2 8 ]   s h o we d   a  d at ase t  co l le cte d   u t ili zi n g   a n   An d r o i d   s m a r t p h o n e   t h a t  e x cl u s i v el y   u ti liz es  s en s o r   d a ta  f r o m   t h e   s m ar t p h o n e.   T h e  d at ase t  is   cl ass if ie d   i n t o   t h r ee   ca t eg o r ies :  s lo w,   n o r m a l,   a n d   ag g r ess i v e ,   a n d   it   is   a cc o m p a n ied   b y   e x p e r im e n ts   aim ed   at   o f f e r i n g   in s ig h t   i n t o   th e   d a ta   c ap ac it y .   T h ey   p r o p o s ed   C NN ,   L S T M ,   a n d   C o n v L STM   m o d els   u s i n g   th r e e  m a c h i n e   l ea r n in g   t ec h n i q u es .   T h e   r es u l ts   s h o w   t h a t   C o n v L S T M   a c h ie v ed   t h e  h i g h es t   a cc u r ac y   o f   7 9 . 5 %.   Ab o s a q   et  a l .   [ 2 9 ]   s u g g este d   d e ep   le ar n i n g - b ase d   d e tec ti o n   m e th o d s   f o r   a n o m a lo u s   d r i v i n g   b e h a v i o r   u s i n g   a   d at ase t  wi th   f iv e  ca t eg o r ies .   T h e  p r o p o s ed   C NN - b ase d   m o d el  o u t p e r f o r m s   p r e - t r a in e d   m o d els   i n   p e r f o r m a n c e   m et r i cs,   a ch ie v i n g   8 9 %,   9 3 % ,   9 3 % ,   9 4 % ,   an d   9 5 %   a cc u r ac y   in   cl ass i f y in g   d r i v er ’ s   u n u s u al   co n d u ct .       3.   M E T H O DO L O G Y   T h e  m eth o d o l o g y   u s ed   in   th i s   s tu d y   to   co m b in e  f ea tu r e   r e d u ctio n   with   r a p id   h y p e r - d ee p   lear n in g   m eth o d s   f o r   p r ec is e  class if icatio n   o f   ADB   is   p r esen te d   in   t h is   s ec tio n   o f   th e   p a p er .   T h e   m eth o d ical  p r o ce s s   em p lo y ed   to   cr e ate  a  s tr o n g   s y s tem   th at  ca n   r eliab ly   an d   p r ec is ely   r ec o g n ize  ADB   is   d e s cr ib ed   in   th is   s ec tio n .   T h e  m o d el  ac cu r ately   class if ies  d r iv in g   b eh a v io r s   in to   th r ee   ca teg o r ies:   s lo w,   n o r m al,   an d   ag g r ess iv e.   I t  d o es   th is   b y   u tili zin g   f ea tu r e   s elec tio n   an d   r e d u ctio n   ap p r o ac h es  i n   co n j u n ctio n   with   th e  ca p ab il ities   o f   DNN .   T h e  m o d el’ s   ab ilit y   to   d is cr im in ate  b etwe en   d if f er e n t  b e h av io r   ca teg o r ies  with   ac cu r ac y   ca n   s u p p o r t  p r o ac tiv e   ef f o r ts   to   im p r o v e   tr af f ic   co n tr o l  a n d   r o ad   s af ety .   T h e   n ex t  s ec tio n s   ex p lain   th e   p r o c ed u r es,  e v alu atio n   s tr ateg ies,  an d   m et h o d o lo g ies  em p lo y ed   i n   th is   r esear ch   p r o ject,   g o i n g   i n to   d etail  ab o u t   ea ch   s tag e   o f   th e   p r o ce s s .   T h e  s y s tem ’ s   co m p o n en ts ,   wh ich   in clu d e  t h e  d r i v in g   b eh a v io r   co m p o n en t,  ar e   s h o wn   in   Fig u r e   2 .     3 . 1 .     Driv ing   beha v io r   da t a s e t   des cr iptio n   O u r   m a i n   o b j e c t i v e   is   t o   p r e s e n t   a   t h o r o u g h   c o m p r e h e n s i o n   o f   t h e   d a t a s e t   u s e d   i n   o u r   s tu d y   i n   t h e   s e c ti o n   d e v o t e d   t o   d a t a s et   g a th e r i n g   a n d   d e s c r i p t i o n .   W e   u n d e r s t a n d   t h a t   t h e   e f f e ct i v e n es s   o f   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s   d e p e n d s   c r i ti c a ll y   o n   h i g h - q u a l i t y   d a t a .   W e   s h a ll   p r o v i d e   c o m p r e h e n s i v e   i n f o r m a ti o n   i n   t h e   e n s u i n g   s u b s e ct i o n s   t o   a c h ie v e   t h is   g o al .   I m p o r t a n t   d et a i ls   l i k e   t h e   d a ta   g a t h e r i n g   p r o c es s ,   t h e   s o u r c es   it   c a m e  f r o m ,   a n d   t h e   d a t a   c le a n i n g   a n d   p r e p r o c e s s i n g   s t e p s   wi l l   al l   b e   c o v e r e d   i n   o u r   i n v e s t i g at i o n .   W e   h o p e   t h a t   t h is   t h o r o u g h   e x p l a n a t i o n   wi l l  p r o v i d e   r e a d e r s   wi t h   a  s t r o n g   b a s is   f o r   co m p r e h e n d i n g   t h e   c o n t e x t   o f   t h e   d a ta s et   a n d   i t s   s i g n i f i c a n ce   t o   o u r   r e s e a r c h .   T h e   d a t a s e t   u s e d   i n   t h i s   s t u d y   c l o s e l y   m a t c h e s   t h e   g o a ls   o f   t h e   r e s e a r c h   a s   w e l l   as  t h e   r e q u i r e m e n t   f o r   h i g h - q u a l i t y   d a t a   t o   t r a i n   h y p e r - d e e p   m o d e l .   O u r   s t u d y   f o c u s es   o n   d e t e c ti n g   a n d   c l a s s i f y i n g   d r i v i n g   b e h a v i o r   i n t o   t h r e e   g r o u p s :   n o r m a l ,   a g g r e s s i v e ,   a n d   s l o w .   E i g h t   f e a t u r es   m a k e   u p   t h e   d a t a s e t   t h at   t h e  a p p l i c a t i o n   u s e s   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] :   i )   t h r e e   f o r   t h e   a c c e l e r a ti o n   i n   m e t e r s   p e r   s e c o n d   s q u a r e d   o n   X ,   Y ,   a n d   Z   a x e s ;   ii )   t h r e e   ( X ,   Y ,   Z )   a x es   r o t at i o n   in   d e g r e e s   p e r   s e c o n d   ( ° /s ) ;  i ii )   l a b e l   f o r   c l as s i f i c a ti o n   ( a g g r e s s i v e ,   n o r m a l ,   s l o w ) ;  a n d   i v )   d a t e   a n d   t i m e  s ta m p .   On l y   t h e   a c ce l e r o m e t e r   a n d   g y r o s c o p e   w e r e  u t il i z e d   a s   t h e   p r i m a r y   s e n s o r s ,   a n d   t h e  d a t a   w as   g a t h e r e d   i n   s a m p l es   ( tw o   s a m p l es   p e r   s e c o n d )   a f t e r   th e   g r a v i t a t i o n a l   ac c e l e r at i o n   wa s   e li m i n a t e d .   T h e  d ataset  u s ed   in   th is   s tu d y   was  s o u r ce d   f r o m   Ka g g le,   a  p o p u lar   o n lin e  p latf o r m   f o r   s h ar in g   d ataset1 .   T h e  d ata  co llectio n   p r o ce s s   in v o lv ed   m eticu l o u s   r ec o r d in g   u s in g   a  Sam s u n g   Gala x y   S1 0   s m ar tp h o n e  an d   a  Dac ia  Sen d er o   1 . 4   MPI   v eh icle.   I n   te r m s   o f   th e  ch o ice  o f   v eh icle  f o r   d ata  co llectio n ,   a   s tan d ar d   ca r   with   7 5   h o r s ep o wer   was  s elec ted .   T h e  g eo s p atial  co v er ag e  o f   th e  d ataset  is   f o cu s ed   o n   t h e  city   o f   C r aio v a,   lo ca ted   i n   th e  D o lj  r eg io n   o f   R o m an ia.   T h is   s p ec if ic  r eg io n   was  ch o s en   as  th e   d ata  co llectio n   a r ea   to   p r o v id e  a  l o ca lized   p e r s p ec tiv e  an d   ac c o u n t  f o r   an y   u n iq u e  ch ar ac te r is tics   o r   d y n a m ics  p r esen t  in   th at   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   13 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   4 8 8 3 - 4 8 9 4   4886   lo ca tio n .   T h e  d ataset  em p lo y ed   in   th e  p r o p o s ed   m o d el  is   d escr ib ed   in   ter m s   o f   its   ch ar ac ter is tics .   T h e  s u m m ar ized   in f o r m atio n   is   p r esen ted   in   T ab le   1 ,   wh ich   p r o v id es  a n   o v er v iew   o f   th e   d ataset’ s   attr ib u tes,   v alu es,  an d   o th er   p er tin en t c h a r ac ter is tics .           Fig u r e  2 .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   ar ch itectu r e       T ab le  1 .   C h ar ac ter is tics   an d   v alu es o f   th e  d ataset  em p lo y ed   in   th e  p r o p o s ed   m o d el   C h a r a c t e r i s t i c   S p e c i f i c a t i o n   D a t a s e t   n a me      D r i v i n g   b e h a v i o r   N u mb e r   o f   sam p l e s   3 6 4 4   N u mb e r   o f   f e a t u r e s   8   M i ss i n g   d a t a   No   B a l a n c e d   d a t a s e t   Y e s   La b e l   Y e s       3 . 2 .     Da t a   p re pro ce s s ing   On e  o f   th e  m o s t  cr u cial  p h ases   o f   ap p licatio n s   f o r   d ata  an aly s is   i s   d ata  p r ep r o ce s s in g .   Ma n y   in co n s is ten cies,  o u t - of - r a n g e  n u m b er s ,   m is s in g   v alu es,  n o is es,  an d /o r   ex ce s s es  ar e  am o n g   th e  n u m er o u s   d ef ec ts   th at  ar e  f r eq u en tly   p r esen t  in   r aw  d ata.   L o w - q u a lity   d ata  will  im p ed e   th e  le ar n in g   a n d   m in in g   alg o r ith m s ’   ab ilit y   to   f u n ctio n   well  in   th e  u p co m in g   s tag e s .   B ec au s e  o f   th is ,   n u m er o u s   p r ep r o ce s s in g   s tep s   m u s t  b e  co m p leted   to   im p r o v e   th e  q u ality   o f   r aw  d ata.   Un d e r   th is   to p ic,   s o m e  o f   th e  m o s t  p o p u lar   a n d   u s ef u l   d ata  p r ep ar atio n   m eth o d s   f o r   u s e  in   d ata  an aly s is   ap p licatio n s   ar e  r ev iewe d   in   ter m s   o f   u s ag e,   p o p u lar ity ,   an d   th e  alg o r ith m s   th at  s u p p o r t  th em   [ 3 0 ] .   I n   t h is   wo r k ,   two   c o m m o n l y   u s ed   tech n iq u es  in   d ata  p r ep r o ce s s in g   wer e  u s ed .   T h ese  tech n iq u es a r e  n o r m aliza tio n   an d   s tan d ar d   s ca ler .     3. 2 . 1.   No rma lize  d a t a   No r m alize   d ata:  n o r m aliza tio n ,   wh ich   in v o l v es  s ca lin g   f e atu r e  d ata  t o   s p ec if ic  in te r v a ls   s u ch   as    [ - 1 . 0 ,   1 . 0 ]   o r   [ 0 . 0 ,   1 . 0 ] ,   is   u s u ally   r eq u ir e d   wh e n   a   d ataset  c o n tain s   f ea tu r es  with   v er y   d if f er en t  s ca les.  I f   n o t,  f ea tu r es  with   v alu es  o n   a  m u ch   lar g er   s ca le  m ig h t  m ak e  a  s m aller   s ca led   b u t  s till   s ig n i f ican t  f ea tu r e  less   ef f ec tiv e  [ 3 1 ] .   T h is   will  h av e   a  d etr im en tal  ef f ec t  o n   t h e  d ata  m in in g   m o d el’ s   ac cu r ac y   p er f o r m an ce .   T o   eq u alize   th e  s ize  o f   th e   f ea tu r es,  th e  n o r m alizin g   tech n iq u e   is   th er ef o r e   d o n e  to   th em .   T h e  th r ee   m o s t  u s ed   tech n iq u es  ar e  d ec im al  s ca le  n o r m aliza tio n ,   z - s co r e  n o r m al izatio n ,   an d   m in - m a x   n o r m ali zin g   [ 3 2 ] .   Min - m ax   n o r m aliza tio n :  T h e  d if f er e n c e  b etwe en   th e  d ata’ s   lar g es t  an d   lo west  v alu es  is   u s e d   to   ca lcu late  th e  n o r m aliza tio n .   In   ( 1 )   d is p lay s   th e  v alu es  o f   th e  f ea tu r e  as  m in ,   m ax ,   an d   v ,   th e  v alu es  to   b e  n o r m alize d ,   a n d   th e  n ew  r an g e  to   b e   n o r m alize d   is   r ep r esen ted   b y       an d      [ 3 3 ] .     =   − mi n   ( ) max ( ) − mi n   ( )   (  -    )  +     ( 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   d etec tio n   mo d el  o f a g g r ess i ve   d r ivin g   b eh a vio r   b a s ed   o n   h yb r id   d ee p   le a r n in g   ( N o o r   W a lid   K h a lid )   4887   W h er e  x   n ew  r ep r esen ts   n o r m alize d   x .   W e  im p lem en ted   n o r m aliza tio n   tech n i q u es,   n o tab ly   m in - m a x   n o r m aliza tio n ,   in   o u r   p r e - p r o c ess in g   d u e  t o   its   s im p licity   an d   ef f ec tiv e n ess .   W h en   p r eser v in g   th e   r elatio n s h ip   b etwe en   th e  o r i g in al  d ataset  is   cr u cial,   th is   m eth o d   is   esp ec ially   h elp f u l.     3. 2 . 2 .   Sta nd a rd  s ca ler   Stan d ar d   s ca ler ,   wh ich   im p le m en ts   Z - s co r e   n o r m aliza tio n ,   s tan d ar d izes  ch ar ac ter is tics   b y   r em o v in g   th eir   m ea n   f r o m   ea ch   v alu e  a n d   d iv id in g   th e   o u tc o m e  b y   th e  attr ib u te’ s   s tan d ar d   d ev iati o n   s ,   p r o d u cin g   a   d is tr ib u tio n   with   a  m ea n   o f   ze r o   an d   a  v ar ia n ce   o f   o n e  u n it  [ 3 4 ] .   L et  ̅   b e  th e  m ea n   o f   th e  x   v ar iab le,   an d   ( 2 )   tr an s f o r m s   ( s ca les)  a  v alu e    in to   ̅ .     ̅ =   − ̅ s   ( 2 )     T h e  tr an s latio n al  wo r d   in   th is   ex am p le  is   th e  attr ib u te’ s   s am p le  m ea n ,   an d   th e  s tan d ar d   d ev iatio n   s er v es  as  th e  s ca lin g   f ac to r .   T h is   tec h n iq u e   h as  t h e  ad v an tag e   o f   tr an s f o r m in g   b o th   p o s itiv e  an d     n eg ativ e - v alu e d   q u alities   in to   a  r elativ ely   co m p ar ab le  d is tr ib u tio n .   Ho wev er ,   wh en   co m p ar ed   to   an   attr ib u te   with o u t o u tlier s ,   th e  f in al  d is tr ib u tio n   o f   i n lier s   is   ex ce s s iv el y   n ar r o w  wh e n   o u tlier s   ar e  p r e s en t [ 3 5 ] .   Stan d ar d   s ca ler   is   u s ed   in   th is   s y s tem   to   r esize  th e  v alu e  d is tr ib u tio n   s o   th at  th e  m ea n   o f   th e  o b s er v e d   d ata  is   0   an d   th e   s tan d ar d   d e v iatio n   is   1 .     3. 3 .   Da t a s et   s pli t t ing   Data s et  s p li ttin g   is   a  s tr ateg y   th at  is   wid ely   r eg ar d ed   as  ess en tial  f o r   r em o v i n g   o r   r ed u ci n g   b ias  in   tr ain in g   d ata  in   d ee p   lear n in g   m o d els.   Data   s cien tis ts   an d   a n aly s ts   alwa y s   u s e  th is   m eth o d   to   k ee p   m ac h in e   lear n in g   tech n iq u es  f r o m   o v er f itti n g   an d   u n d er p er f o r m i n g   o n   r ea l  test   d ata  [ 3 6 ] .   L ar g e   d a tasets   ar e  ty p ically   d iv id ed   in to   s ev er al  well - d e f i n ed   s u b g r o u p s   b y   d ata  s cien t is ts   an d   an aly s ts ,   wh o   th e n   u s e  th ese  s u b s ets  to   tr ain   d if f e r en t  p ar am eter s .   T h e  g o al  o f   th is   s tu d y   is   t o   d eter m in e  wh ich   m ac h in e   lear n in g   s y s tem   p ar am eter s   b est  f it  th e   tr ain in g   d ata   b y   c o n s id er in g   t h e  s ig n if ica n t  im p a ct  o f   s p litt in g   a   d ataset  in to   m u ltip le  tr ain   s ets  an d   test   s ets  [ 3 7 ] .   I n   o r d er   to   ass ess   th e  p r ed ictiv e   ab ilit ies  o f   cl ass if icatio n   m o d els,  a  clea n   d ataset  m u s t  b e  u s ed   f o r   test in g .   As  a  r esu lt,  th e  o r ig in al  d ataset  is   d iv id ed   in to   two   s u b s ets:   th e  te s t  d ataset  co m p r is es  3 0 %  o f   th e  to tal  o b s er v atio n s ,   an d   th e  tr a in in g   d ataset  co m p r is es  7 0 %  o f   th e  to tal  o b s er v atio n s   in   th e  o r ig in al  d ataset.   T h e  test   d ataset  is   k ep t  clea n   s o   th at  m o d el  d etec tio n   m ay   b e   m ad e  o n   it,  wh ile  th e  tr ain in g   d ataset  is   u tili ze d   to   tr ain   th e  m o d el  an d   f in e - tu n e  p ar am eter s .   Fin d in g   a  b ala n ce   b etwe en   a   s u itab ly   lar g e  tr ain in g   s et  an d   an   eq u ally   s izab le  test in g   s et  was  th e  m ajo r   cr iter io n   th at  g u id e d   o u r   d ataset  s p litt in g   wh ich   o f f er in g   a  s o lid   ass es s m en t  o f   t h e  g en er ality   o f   th e   m o d el.   B y   s ettin g   asid e  7 0 %   o f   th e  d ataset  f o r   tr ain in g ,   a llo win g   th e   m o d el   to   b ec o m e   f am iliar   with   an d   ad ju s t  to   th e  u n d er ly in g   p atte r n s   in   th e  d ata.   I n   ad d itio n ,   s ettin g   asid e  3 0 %  f o r   test in g   g u ar an tees  a  s izab le   co llectio n   o f   u n k n o wn   ca s es  f o r   ass ess in g   th e  m o d el' s   ef f ec tiv en ess ,   ac h iev in g   a  b ala n ce   b etwe en   m o d el   lear n in g   an d   ass ess m en t.  T h e  m o d el  is   les s   lik ely   to   o v er f it  s in ce   it  h as  en o u g h   d ata  to   co m p r eh en d   u n d er ly i n g   p atter n s   with o u t  l ea r n in g   n o is e,   th a n k s   to   th e  b ig g er   p ar t  ( 7 0 %)  th at   is   d ev o ted   to   t r ain in g .   W e  aim   to   im p r o v e  th e  tr an s p a r e n cy   an d   c r ed ib ilit y   o f   o u r   r e s u lts   in   th e  f ield   o f   ag g r ess iv e  d r iv er   b eh a v io r   id en tific atio n   b y   u s in g   th is   m e th o d .     3. 4 .   F e a t ure  re lev a nce  a s s es s m ent   m et ho ds   A  p r ep r o ce s s in g   tech n iq u e  th at  d eter m in es  ess en tial  attr ib u tes  o f   a   p r o b lem   is   f ea tu r e   s elec tio n .   R ed u cin g   th e   n u m b er   o f   f ea t u r es,  wh ich   m ea n s   th e   n u m b e r   o f   co lu m n s   in   a   d ataset  is   th e  p r im a r y   m eth o d   u s ed   to   d o   it.  T h e  m o d el’ s   ac c u r ac y   r ate  an d   in f er e n ce   q u alit y   in cr ea s e  as  th e  n u m b er   o f   f e atu r es  is   d ec r ea s ed   with o u t  co m p r o m is in g   th e  q u ality   o f   t h e  d ataset,   wh ile   lear n in g   tim e   an d   av ailab le  s p ac e   ar e  d ec r ea s ed .   T o   g iv e  th ese  a d v an tag es,   m an y   f ea tu r e  s elec tio n   alg o r ith m s   ar e  av ailab le.   T h r ee   m eth o d s   w er e  em p lo y ed   in   th e   s u g g ested   m o d el:  p r in cip al  c o m p o n en t  an aly s is   ( PC A) ,   s in g u lar   v alu e  d ec o m p o s itio n   ( SVD) ,   an d   m u tu al   in f o r m atio n   ( MI ) .   I n   t h is   s ec ti o n ,   m o r e  d etails ab o u t th ese  tech n iq u es will b e  ex p lain ed .     3. 4 . 1.   Usi ng   princip a l c o m po nent  a na ly s is   t o   s elec t   f ea t ures ( 1 s t   t ec hn iqu e)   Usi n g   PC A  to   s elec t  f ea tu r es  ( 1 s t  tech n iq u e) : T h e  f i r s t  tech n iq u e  u s ed   i n   th is   s y s tem   is   PC A,   PC A  is   a  tr an s f o r m atio n   ap p r o ac h   th a t  r ed u ce s   th e  s ize   o f   a  d ataset  b y   tr a n s f o r m in g   it   in to   f ewe r   ass o ciate d   v ar iab les  [ 3 8 ] .   PC A  is   a  d ec o m p o s itio n   o f   a  c o lu m n - m ea n - ce n ter ed   d a ta  m atr ix   X  o f   s ize  N× K,   wh e r e  N  an d   K  ar e  t h e  n u m b er   o f   s am p les an d   f ea tu r es,  r esp ec tiv ely .     = +   ( 3 )     T   is   a  s co r i n g   m atr ix   o f   s ize  N× A  co n n ec ted   to   th e   m atr ix   X  p r o jectio n s   in to   an   A - d im e n s io n al  s p ac e,   P  is   a  lo ad in g   m atr ix   o f   s ize  K× A   r e lated   to   th e   f ea tu r e  p r o jectio n s   in to   an   A - d im en s io n al  s p ac e   ( with   =I ) ,   a n d   E   is   a  r esid u al  m atr ix   o f   s ize  N× K  [ 3 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   13 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   4 8 8 3 - 4 8 9 4   4888   3 . 4 . 2 .   Usi ng   s ing ula r  v a lue d ec o m po s it io n  t o   s elec t   f e a t ur es ( 2 nd   t ec hn iq ue)   T h e   s ec o n d   tech n iq u e   u tili ze d   in   th e  p r o p o s ed   s y s tem   t o   s elec t  th e  b est  f ea tu r es  th at   m ak e   th e   ac cu r ac y   o f   d etec tio n   an d   class if icatio n   alm o s t  id en tical  i s   SVD,   as  P C A  b u t  m o s t  s p ec if ically ,   th e  in itial  A  p r in cip al  co m p o n e n ts   an d   th e   SVD  o f   X  ar e  u s ed   to   id en tify   th e  A - d im en s io n al  s p ac e.   W h en   we  d en o te     X=    as  th e  SVD  o f   X  an d   ̂ ,  ̂ ,   an d   ̂   as  th e  m atr ices  co n tain in g   th e  f ir s t  A  co lu m n s   o f   U,   S,  an d   V,   r esp ec tiv ely ,   we  g et:     =   ̂ × ̂   ( 4 )     =   ̂   ( 5 )     An d   X=   is   n am ed   th e   r ec o n s tr u cted   d ata  m atr i x   [ 4 0 ] .     3 . 4 . 3 .   Usi ng   m utua l inf o rm a t io n  t o   s elec t   f ea t ures ( 3 rd  t ec hn iq ue)   T h e  th ir d   tech n iq u e   u s ed   i n   t h e  p r o p o s ed   m o d el  to   in cr ea s e  th e  ac c u r ac y   an d   d ec r ea s e  th e  tim e  o f   ex ec u tio n   is   MI .   Stu d ies  o n   M I   d atin g   f r o m   ea r ly   to   th e  1 9 9 0 s   s h o w  th at  it  is   o n e  o f   th e  m o s t  p o p u lar   f ea t u r e   s elec tio n   tech n iq u es  [ 4 1 ] .   B y   ca lcu latin g   h o w  m u ch   d ata  a b o u t  o n e  r an d o m   f ea tu r e  ca n   b e  o b tain ed   f r o m   th e   o th er ,   MI   q u an tifie s   th e  m u tu ally   d ep en d en t  r elatio n s h ip   b etwe en   two   r a n d o m   f ea tu r es.  I t  is   th er ef o r e   ass o ciate d   with   th e  en tr o p y   o f   a  r an d o m   f ea t u r e,   wh ic h   is   estab lis h ed   b y   th e   q u a n tity   o f   in f o r m atio n   in clu d e d   in   th e  f ea tu r e .   T h e  MI   b etwe e n   two   d is cr ete  r an d o m   v ar iab l es X  an d   Y  is   d ef in ed   t o   b e  as  ( 6 )   [ 4 2 ] .     ( ; ) =   ∑ ∑ ( , )  2 ( ( , ) ( ) ( ) ) ∈ ∈   ( 6 )     T h r e e   s e p a r a t e   f e at u r e   s e l ec t i o n   t e c h n i q u e s   w e r e   c a r e f u ll y   s e le c t e d   i n   t h e   s t u d y   t o   h a n d l e   t h e  p a r t i c u l a r   d i f f i c u l t i es   i n v o l v e d   i n   i d e n t i f y i n g   A DB .   E ac h   o f   t h es e  s t r a t e g i es   h as   u n i q u e   b e n e f i t s   t h a t   c o m p l e m e n t   t h e  r e s e a r c h   o b j e c t i v es   a n d   i n c r e a s e   t h e   s t a b i l it y   a n d   e f f i c a c y   o f   t h e   s u g g e s t e d   m u l t i - s t a g e   s y s t em .   I t   w a s   d e c i d e d   t o   c o m b i n e   P C A ,   S V D ,   a n d   M I   in   o r d e r   t o   t h e   h a r n e s s   a d v a n t a g e s   o f   e a c h   t e c h n i q u e .   T h e   d r i v i n g   b e h a v i o r   d a t a s e t  h a s   h i g h   d i m e n s i o n a l it y ,   a n d   b e c a u s e   P C A   e f f e c t i v el y   l o w e r s   d i m e n s i o n a l it y   a n d   p r e s e r v e s   i m p o r t a n t  i n f o r m a t i o n ,   i t  is   a   g o o d   f it   f o r   o u r   s t u d y   s i n c e   o u r   o b j e ct i v e   i s   t o   d is c o v e r   d r i v i n g   b e h a v i o r ' s   i n f l u e n t i a l  f e a t u r es .   A   d i f f e r e n t   v i e w p o i n t   o n   t h e   l at e n t   s t r u c t u r e s   i n   t h e   d a t as e t   i s   o f f e r e d   b y   S V D ,   w h i c h   e n h a n ce s   PC A .   C a p t u r i n g   s u b t l e   c o r r e l at i o n s   i n   d r i v i n g   b e h a v i o r   f e a t u r e s   w as   t h e   m o ti v a t i n g   f o r c e   b e h i n d   i t s   u s a g e   M I   w a s   s e l e ct e d   i n   o r d e r   t o   e v a l u a t e   t h e   i n f o r m a t io n   g a i n e d   r e l a t e d   t o   s e v e r al   ch a r a c t e r is t i cs   i n   r e l at i o n   t o   AD B .   T h e   i n t r i c a c y   o f   d r i v i n g   b e h a v i o r   d a t a s e ts   is   i n   a c c o r d a n c e   w i t h   i t s   c a p a c it y   t o   m a n a g e   n o n - l i n e a r   i n t e r a c ti o n s .     3. 5 .   Co nv o lutio n neura l net wo rk   t o   cla s s if y   da t a   C NN,   also   k n o wn   as  C o n v Net,   is   a  k in d   o f   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   with   r em ar k ab le   g en er aliza tio n   ca p ab ilit ies  an d   a  d ee p   f ee d - f o r war d   d esig n   [ 4 3 ] .   I t  ca n   lear n   h ig h l y   ab s tr ac ted   f ea tu r es  o f   th in g s ,   esp ec ially   s p atial  d ata,   an d   r ec o g n ize  th em   m o r e   ef f ec tiv ely   th an   o th e r   n etwo r k s   with   FC   lay er s     [ 4 4 ] ‒ [ 4 6 ] .   A  d ee p   C NN  m o d el  co n s is ts   o f   a  lim ited   n u m b er   o f   p r o ce s s in g   lay er s   th at  ca n   b e   tr ain ed   at   d if f er en t  lev els  o f   ab s tr ac tio n   to   lear n   d if f er en t  f ea t u r es  o f   in p u t  d ata  ( lik e  im ag es)  [ 4 7 ] .   Hig h er   ab s tr ac tio n   is   ac h iev ed   b y   th e  d ee p er   lay er s   in   lear n in g   an d   ex tr ac tin g   lo w - lev el  d ata,   wh ile  lo wer   a b s tr ac tio n   is   ac h iev ed   b y   th e  in itiato r y   lev els  [ 4 8 ] .   F ig u r e  3   d ep icts   th e  co n ce p t u al   f o r m   o f   th e  p r o p o s ed   C NN - d en s e,   with   d if f er en t  s o r ts   o f   lay er s   d is cu s s ed   in   th e   f o llo win g   s ec tio n .   −   C o n v o lu tio n   lay e r :  th e  co n v o l u tio n al  lay er   is   th e  m o s t  cr u ci al  p ar t  o f   an y   C NN  ar ch itectu r e.   T o   cr ea te  an   o u tp u t   f ea tu r e   m ap ,   it  c o n s is ts   o f   a  s et  o f   c o n v o lu tio n a l  k er n els,  s o m etim es  r ef er r e d   to   as  f ilter s ,   co n v o l v ed   with   th e  i n p u t im a g e  ( N - d im en s io n al  m et r ics)  [ 4 9 ] ,   [ 5 0 ] .   −   P o o l i n g   l a y e r :   la y e r s   s u b - s a m p l e   f e a t u r e  m a p s   p r o d u c e d   a f te r   c o n v o l u t i o n   o p e r a t i o n s ,   p r es e r v i n g   d o m i n a n t  f e a t u r e s   i n   e a c h   p o o l   s t e p .   P o o l i n g   o p e r a t i o n s   s p e ci f y   t h e   p o o l e d   r e g i o n   s i z e   a n d   s t r i d e ,   li k e   c o n v o l u t i o n .   D i f f e r e n t   t e c h n i q u es   l i k e   m a x   p o o l i n g ,   m i n   p o o l i n g ,   a v e r a g e   p o o l i n g ,   g a t e d   p o o l i n g ,   a n d   t r e e   p o o l i n g   a r e   u s e d   i n   d i f f e r e n t   l a y e r s ,   wi t h   m a x   p o o l i n g   b e i n g   t h e   m o s t   p o p u l a r   a n d   c o m m o n l y   u s e d   t e c h n iq u e   [ 5 1 ] ‒ [ 5 3 ] .   −   L ea k y   R eL U:   th is   ac tiv atio n   f u n ctio n ,   i n   co n tr ast  to   R eL U ,   d o wn s ca les  th e  n eg ativ e  in p u ts   r ath er   th an   to tally   ig n o r i n g   th em .   T h e  Dy in g   R eL U  p r o b lem   is   r es o lv ed   b y   u s in g   leak y   R eL U.   leak y   R eL U  is   r ep r esen ted   m ath e m atica lly   as  ( 7 )   [ 5 4 ] :     ( )     =   {        > 0    ≤ 0   ( 7 )     W h er e   m   i s  a  cons t an t ,  al s o  know n  as   t he  l e ak  f a ct o r ,  and  i s  of t en  se t   t o  a  l ow   num be r   ( e. g.,  0.001) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   d etec tio n   mo d el  o f a g g r ess i ve   d r ivin g   b eh a vio r   b a s ed   o n   h yb r id   d ee p   le a r n in g   ( N o o r   W a lid   K h a lid )   4889   −   Den s e :   th is   lay er   o f   a  s tan d a r d   DNN   is   wh at  it   is   ca lled .   I t  i s   th e  m o s t  o f ten   u s ed   a n d   co m m o n   lay er .   T h e  f o llo win g   p r o ce s s   is   ca r r ied   o u t  o n   th e  in p u t  b y   th e  d en s e  lay er ,   wh ich   th en   r etu r n s   t h e  o u tco m e.   T h e   f o r m u latio n   o f   t h is   lay er   is   ( 8 )   [ 5 5 ] :           =        (    ( ,   )   +    )   ( 8 )     −   Flatten :  th e  o u tp u t  o f   th e  p o o lin g   lay er   will  b e  a  m atr ix ,   wh ich   th e  n eu r al  n etwo r k   ca n n o t  r ec eiv e.   T h e  n ×n   m atr ix   f r o m   th e   p o o lin g   l ay er   is   co n v er ted   in to   n 2 ×1   m atr ix   b y   th e  f latten in g   lay e r   s o   th at  it  m ay   b e   f ed   in to   th e   n eu r al  n etwo r k   [ 5 6 ] .   −   F u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r s :   i n   a   C N N   m o d e l ,   o n e   o r   m o r e   f u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r s   a r e   o f t e n   i n c l u d e d   j u s t   b e f o r e   t h e   c l a s s i f ic a t i o n   o u t p u t .   S i m i l a r   t o   n e u r a l   n e t w o r k   l a y e r   t o p o l o g i e s ,   n e u r o n s   b e t w e e n   n e i g h b o r i n g   l a y e r s   a r e   f u l l y   c o n n e c t e d ,   a n d   a   c o m p l e t e l y   c o n n e c t e d   l a y e r   c o n s i s t s   o f   a   f i x e d   n u m b e r   o f   d i s c o n n e c t e d   n e u r o n s   [ 5 7 ] ,   [ 5 8 ] .           Fig u r e  3 .   Ar c h itectu r e  o f   th e  p r o p o s ed   C NN - Den s e  m o d el       3. 5. 1 .   T h e   p r o p o s e d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k - d e n s e   m o d e l   f o r   d r i v e r   b e h a v i o r   d e t e c t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n   T h e   p r o p o s e d   C N N - D e n s e   M o d e l   f o r   d r i v e r   b e h a v i o r   d e t e c t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n :   T h e   p r o p o s e d     C N N - D e n s e   m o d e l   f o r   ADB   i s   e x p l a i n e d   i n   t h i s   s e c t i o n .   T h e   p r o p o s e d   C N N   m o d e l   i s   u t i l i z e d   t o   c l a s s i f y   d a t a   i m m e d i a t e l y   a f t e r   t h e   d a t a s e t   i s   l o a d e d ,   p r o c e s s e d ,   a n d   s p l i t   i n   t h i s   t e c h n i q u e .   T h e   s u g g e s t e d   C N N - d e n s e   m o d e l   h a s   2 6   l a y e r s ,   w h i c h   a r e   a s   f o l l o w s :   i )   C N N   w i t h   8   l a y e r s ,   i i )   l e a k y   R e L U   w i t h   7   l a y e r s ,   i i i )   M a x   P o o l i n g   w i t h   7   l a y e r s ,   i v )   1   l a y e r   s h o u l d   b e   f l a t t e n e d ,   a n d   v )   d e n s e   i s   3   l a y e r s .   T a b l e   2   g o e s   i n t o   m u c h   d e t a i l   a b o u t   t h e s e   l a y e r s .       T ab le  2 .   T h e  p r o p o s ed   h y p e r   C NN - d en s e  lay er s   NO.   La y e r   t y p e     F i l t e r s     S i z e / S t r i d e     A c t i v a t i o n   f u n c t i o n   # P a r a m   1   C o n v o l u t i o n a l   16   3 / 1   ــ   64   3   M a x   P o o l i n g   ــ   2 / 2   ــ   0   3   Le a k y   R e LU   ــ   ــ   ــ   0   4   C o n v o l u t i o n a l   32   3 / 1   ــ   1 5 6 8   5   M a x   P o o l i n g   ــ   2 / 1   ــ   0   6   Le a k y   R e LU   ــ   ــ   ــ   0   7   C o n v o l u t i o n a l   64   3 / 1   ــ   6 2 0 8   8   M a x   P o o l i n g   ــ   2 / 1   ــ   0   9   Le a k y   R e LU   ــ   ــ   ــ   0   10   C o n v o l u t i o n a l   64   3 / 1   ــ   1 2 3 5 2   11   M a x   P o o l i n g   ــ   2 / 1   ــ   0   12   Le a k y   R e LU   ــ   ــ   ــ   0   13   D e n se   64   ــ   Li n e a r     4 1 6 0   14   C o n v o l u t i o n a l   32   3 / 1   ــ   6 1 7 6   15   M a x   P o o l i n g   ــ   2 / 1   ــ   0   16   Le a k y   R e LU   ــ   ــ   ــ   0   17   C o n v o l u t i o n a l   32   3 / 1   ــ   3 1 0 4   18   M a x   P o o l i n g   ــ   2 / 2   ــ   0   19   Le a k y   R e LU   ــ   ــ   ــ   0   20   D e n se   32   ــ   Li n e a r     1 0 5 6   21   C o n v o l u t i o n a l   16   3 / 1   ــ   1 5 5 2   22   M a x   P o o l i n g   ــ   2 / 2   ــ   0   23   Le a k y   R e LU   ــ   ــ   ــ   0   24   C o n v o l u t i o n a l   45   3 / 1   ــ   2 2 0 5   25   F l a t t e n     ــ   ــ   ــ   0   26   D e n se   32   ــ   S o f t ma x     1 3 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   13 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   4 8 8 3 - 4 8 9 4   4890   4.   RE SU L T   AND  D I SCUS I O N   I n   th is   s ec tio n ,   we  p r esen t  o u r   r esear ch   f in d in g s   an d   p r o v id e  a  th o r o u g h   an aly s is   an d   in te r p r etatio n   o f   th em   in   th e  co n tex t  o f   o u r   s tu d y   o b jectiv es.  W e  h av e  d iv id ed   th is   s ec tio n   in to   s ev er al  s u b s ec tio n s   to   m ak e   s u r e  th e  p r esen tatio n   is   well - o r g an ized .   T wo   m eth o d o lo g ies we r e  u s ed   in   th e  p r o p o s ed   m o d el  as f o llo ws .     4 . 1 .    Cla s s if y   da t a   us ing   hy per  CNN - d ens e  wit ho ut  f ea t ure  s elec t io n “ 1 st   m et ho do l o g y ”   I n   th is   m et h o d o lo g y ,   th e   d ata   s et  is   f ir s t  p r o ce s s ed   u s in g   t wo   p r e - p r o ce s s in g   tech n iq u es,  th en   th e   d ata  is   s ep ar ated   in to   two   g r o u p s ,   th e   f ir s t  is   u s ed   to   tr ai n   th e  p r o p o s ed   m o d el  an d   th e  o th er   is   u s ed   f o r   test in g .   T h e   d ata  is   en ter ed   a s   is   to   th e   class if icatio n   s tag e  an d   th e   r esu lts   o f   th is   s tag e  u s in g   ev alu atio n   m etr ics [ 5 9 ] ,   [ 6 0 ]   ar e  s h o wn   in   T ab l es   3   an d   Fig u r e  4 .         T ab le  3 .   T h e  r esu lts   o f   p r o p o s ed   C NN - d en s e  with o u t f ea tu r e   s elec tio n   Te c h n i q u e     A c c u r a c y     P r e c i s i o n     R e c a l l     f - mea su r e     Ti me   i n   s e c .   C N N - D e n se     9 5 . 2 %   9 5 %   9 4 . 7 %   9 4 . 8 %   41           Fig u r e  4 .   C h ar t  o f   r esu lts   o f   p r o p o s ed   C NN - d en s e  with o u t  f e atu r e  s elec tio n       4 . 2 .   Cla s s if y   da t a   us ing   hy per  CNN - d ens e  u s ing   f ea t ure  s elec t io n “ 2 nd   m et ho do lo g y ”   A  f ea tu r e  s elec tio n   is   m er ely   ch o o s in g   o r   elim in atin g   s p ec if ic  f ea tu r es  with o u t  alter in g   th em   in   an y   m an n er .   Dim en s io n ality   r ed u ctio n   is   th e   p r o ce s s   o f   r ed u cin g   th e   d im e n s io n ality   o f   f ea tu r es.  T h e   s et  o f   f ea tu r es  p r o d u c ed   b y   f ea tu r e  s elec tio n ,   o n   t h e  o th er   h an d ,   m u s t  b e  a   s u b s et  o f   th e  o r ig in al   s et  o f   f ea tu r es.  T h e  s et  p r o d u ce d   b y   d im en s io n alit y   r ed u ctio n   d o es n o t h av e  to   b e  ( f o r   ex am p le,   PC A  d ec r ea s e s   d im en s io n ality   b y   g en er atin g   n ew  s y n th etic  f ea t u r es  b y   lin ea r ly   m ix in g   th e   e x is tin g   f ea tu r es  a n d   r em o v in g   th e  less   s ig n if ican t   o n es).   I n   th is   s en s e,   f ea tu r e  s e lectio n   is   a  s u b s et  o f   d im en s io n ality   r ed u ctio n .   Featu r e  s elec tio n   an d   r e d u ctio n   ap p r o ac h es we r e  em p lo y ed   in   th is   s tu d y   to   im p r o v e  th e  ef f ic ien cy   o f   o u r   s u g g ested   h y p er   C NN - Den s e  m o d el.   T h is   s ec tio n   d ig s   in to   h o w  v a r io u s   s tr ateg ies  af f ec t  m o d el  p er f o r m an ce   an d   co m p u tatio n al  co m p lex ity .   T h e   em p h asis   is   o n   id e n tify in g   th e  m o s t  u s ef u l   tr aits   an d   h o w  th ey   co n tr ib u te  t o   im p r o v e d   p r ed ictio n   ac c u r ac y .   T ab le  4   a n d   Fig u r e  5   d is p lay   th e  r esu lts   o f   th r ee   f ea t u r e  s el ec tio n   s tr ateg ies  ( PC A,   SVD,   an d   MI )   co m b in ed   with   th e  p r o p o s ed   C NN - d en s e   m o d el.         T ab le  4 .   T h e  r esu lts   o f   p r o p o s ed   C NN - Den s e  with   PC A,   S V D,   an d   MI   f ea tu r e  s elec tio n   Te c h n i q u e     A c c u r a c y   ( % )     P r e c i s i o n   ( % )     R e c a l l   ( % )     F - mea su r e   ( % )     Ti me   i n   s e c o n d   P C A 3   7 5 . 4   7 8 . 5   7 8 . 3   7 8 . 3   30   P C A 4   9 6 . 8   9 8 . 4   9 8 . 4   9 8 . 4   54   P C A 5   8 5 . 7   8 2 . 4   8 2 . 4   8 2 . 3   14   P C A 6   9 8 . 7   9 8 . 9   9 8 . 9   9 8 . 9   24   S V D 3   73   7 5 . 1   75   75   36   S V D 4   9 7 . 6   9 7 . 6   9 7 . 6   9 7 . 6   48   S V D 5   9 9 . 9   9 9 . 9   9 9 . 9   9 9 . 9   40   S V D 6   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   43   M I 3   7 0 . 5   7 3 . 7   7 2 . 9   7 2 . 8   44   M I 4   9 1 . 8   9 4 . 5   9 4 . 5   9 4 . 5   50   M I 5   99   9 9 . 3   9 9 . 3   9 9 . 3   59   M I 6   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   51     P a r a me t e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   d etec tio n   mo d el  o f a g g r ess i ve   d r ivin g   b eh a vio r   b a s ed   o n   h yb r id   d ee p   le a r n in g   ( N o o r   W a lid   K h a lid )   4891       Fig u r e  5 .  C h ar t   o f   s u g g ested   C NN - d en s e  r esu lts   with   f ea tu r e  s elec tio n       T h e  s u g g ested   m o d el  with   SVD6   an d   MI 6   p r o d u ce d   th e   b est  r esu lts ,   ev en   wh en   u tili z in g   f ea tu r e  s elec tio n   tech n iq u es   with   a   1 0 0 %  ac cu r ac y   r ate  f o r   ag g r ess iv e  d r iv er   b e h av io r   d etec tio n ,   wh ile  th e   tim e   f o r   SVD6   was  th e  s h o r test ,   at  4 3   s ec o n d s .   Featu r e  s elec tio n   is   u s ed   in   th e   d ee p   lear n in g   p r o ce s s   to   im p r o v e   ac cu r ac y .   I t  also   im p r o v es  th e  d etec tio n   ca p ac ity   o f   t h e   alg o r ith m s   b y   id en tify i n g   t h e  m o s t  im p o r ta n t  v ar iab les  an d   r em o v in g   th e   r ed u n d a n t  an d   ir r elev a n t  o n es.   T h is   is   wh y   f ea tu r e  s elec tio n   is   s o   cr u cial.   T h e   f o llo win g   ar e   th r ee   m ajo r   ad v an tag es o f   f ea tu r e  s elec tio n :   −   R e d u c e s   o v e r - f i t t i n g :   l e s s   d u p l i c a t e d   d a t a   i m p l i e s   f e w e r   o p p o r t u n i t i e s   t o   m a k e   c o n c l u s i o n s   b a s e d   o n   n o i s e .   −   I m p r o v es a cc u r ac y : le s s   m is lead in g   d ata  im p lies   m o r e  ac cu r ate  m o d elin g .   −   Sh o r ten s   tr ain in g   tim e:  less   d a ta  im p lies   f aster   alg o r ith m s .   T h is   s tu d y   in clu d ed   th r ee   d is t in ct  f ea tu r e  s elec tio n   s tr ateg ie s   th at  wer e  ca r ef u lly   ch o s en   to   ad d r ess   th e  u n iq u e  c h allen g es  ass o ciate d   with   class if y in g   ADB .   T h e  d is tin ct  ad v an tag es  o f   ea ch   o f   th ese  ap p r o ac h es   en h an ce   th e  g o als  o f   t h e  r e s ea r ch   wh ile  s tr en g th en in g   t h e  s tab ilit y   an d   e f f ec tiv en es s   o f   t h e  p r o p o s ed     m u lti - s tag e  s y s tem .   T h e   d ec is io n   was  m ad e   to   u s e  PC A,   SVD,   an d   MI   to   f u ll y   u tili ze   t h e  b e n ef its   o f   ea c h   m eth o d   a n d   th e n   co m p ar e  t h e  r esu lts   an d   d eter m in e  th e  b est.  T h e  Dr iv in g   B eh av i o r   d ataset  is   h ig h   d im en s io n al,   an d   s in ce   o u r   g o al  is   to   id en tify   th e  in f lu en ti al  asp ec ts   o f   d r iv i n g   b e h av io r ,   PC A  s u cc ess f u ll y   lo wer s   d im en s io n ality   wh ile  p r eser v in g   r ele v an t  in f o r m ati o n ,   m ak in g   it  a  s tr o n g   f it  f o r   o u r   s tu d y .   SVD  im p r o v es  PC A  b y   p r o v id in g   an   alter n ativ e  p er s p ec tiv e  o n   th e  laten t  s tr u ctu r es  in   th e   d ataset.   T h e  d r iv i n g   f o r ce   b eh in d   its   u s e  was  th e  a b ilit y   to   id en tif y   tin y   co r r elatio n s   in   f ea t u r es  ass o ciate d   with   d r iv i n g   b eh av io r .   MI   was  ch o s en   to   ass ess   th e  k n o wled g e  ac q u ir ed   o n   m a n y   tr aits   ass o ciate d   with   ADB .   Dr iv in g   b e h av io r   d atasets   ar e  co m p lex   b ec au s e  o f   th eir   ab ilit y   to   h an d le  n o n - lin ea r   in ter ac tio n s .   T h e   d r awb ac k s   o f   t h ese  ap p r o ac h es  in clu d e  lim ited   in ter p r etab ilit y   o f   th e  m ajo r   co m p o n e n t  in   ter m s   o f   o r ig in al  f ea tu r es.  Fo r   SVD,   th e  d ataset  was sen s itiv e  to   n o is e,   an d   MI   r eq u ir ed   a   lo t o f   c o m p u tatio n ,   p ar ticu lar l y   f o r   b i g   f ea tu r e  s ets.     4. 3 .   Resul t s   c o m pa riso n   W h en   co m p ar in g   th e  r esu lts   o b tain ed   f r o m   t h e  p r o p o s ed   h y p er   C NN - d en s e  s y s tem   with   th e  r esu lts   o f   p r e v io u s   s tu d ies  th at  wo r k e d   o n   th e  s am e  d ataset  in   T ab l e   5   an d   Fig u r e  6 ,   we  n o tice  th e  s u p er io r ity   o f   th e   p r o p o s ed   m o d el   in   all  ca s es,  ev en   u s in g   t h e  f ir s t  m eth o d o l o g y   with o u t  f ea tu r e   ex tr ac tio n   th e  ac cu r ac y   r esu lt   was  9 5 . 2 %.  I n   o th er   ca s es,  w h en   f ea t u r e  e x tr ac tio n   tech n iq u es  wer e  u s ed   th e  r esu lts   o b t ain ed   f o r   ac c u r ac y   wer e  1 0 0 %  with   SVD6   an d   MI 6   as  th e  b est  ac cu r ac y ,   a n d   with   o th er   tech n iq u es  th e  a cc u r ac y   also   r ea ch e d   9 9 . 9 %  an d   9 9 %  as  well,   an d   t h e  r est  o f   th e  r esu lts   wer e  al s o   g o o d   co m p ar ed   to   th e  r esu lts   o f   p r ev io u s   s tu d ies   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ]   th at  g av e  d etec tio n   ac cu r ac y   o f   9 1 . 9 4 %  an d   7 9 . 5 %  r esp ec tiv ely   wh e n   u s in g   th e  s am e  Dr iv in g   b eh av io r   d ataset.   I n   th ese   two   s tu d ies  th ey   d id n ’ t  u s e  f ea tu r e  s elec tio n   tech n i q u es  ca u s e  o f   th is   o u r   d etec tio n   ac cu r ac y   was  b etter   b y   u s in g   th r ee   o f   f ea r u r e  s elec tio n   tech n iq u es  ( PC A,   SVD,   an d   MI ) .   I n   ad d itio n ,   tim e  o f   ex ec u tio n   f o r   o u r   p r o p o s ed   s y s tem   was f ew  ca u s es o f   th ese  u s ed   ap p r a o ch .         T ab le  5 .   C o m p a r is o n   r esu lts   o n   d r iv in g   b e h av io r   d ataset   R e f e r e n c e   A c c u r a c y   ( %)   [ 2 7 ]   9 1 . 9 4   [ 2 8 ]   7 9 . 5   O u r   p r o p o s e d   C N N - d e n s e   1 0 0       P a r a me t e r   Te c h n i q u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   13 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 2 4 :   4 8 8 3 - 4 8 9 4   4892       Fig u r e  6 .  C o m p a r is o n   r esu lts   with   r elate d   wo r k s   wh ich   u s ed   th e  s am e  d ataset       5.   CO NCLU SI O N   T h e  ac cu r ate  d etec tio n   o f   AD B   is   th e  f o u n d atio n   f o r   ea r ly   a n d   ef f ec tiv e  war n in g   o r   ass is t an ce   to   th e   d r iv er ,   wh ich   is   cr itical  f o r   in cr ea s in g   d r i v in g   s af ety .   I n   th is   s tu d y ,   a n   ADB  d etec tio n   m o d el  b ased   o n     h y p er - d ee p   lear n in g   C NN - d e n s e  is   b u ilt  u s in g   th e   d r iv in g   b eh a v io r   d ataset;  a  p r o p o s ed   class if y   m o d el  is   b u ilt;   f ea tu r e  s elec tio n   tech n iq u es  ar e  u s ed ;  an d   th e  m o d el   is   tr ain ed   an d   test ed   u s in g   th e  d r iv in g   b e h av io r   d ataset  o b tain ed   in   a   d r i v in g   en v ir o n m en t  th at   is   r ea lis tic.   R esu lts   in d icate   th at  th e  p r o p o s ed   d ee p   lear n in g   m o d el  ac h iev es  g r ea ter   ac cu r a cy ,   p r e d ictio n ,   r ec all,   a n d   F1 - m ea s u r e  o f   1 0 0 %  with   SVD6   in   4 3   s ec o n d s   an d   MI 6   in   5 1   s ec o n d s .   I n   c o n tr ast,  th e  p r o p o s ed   m o d el   d esig n ed   with o u t  f ea t u r e  s elec tio n   ac h iev e d   9 5 . 2 %   ac cu r ac y   i n   4 1   s ec o n d s ,   wh e r e   th ese  r esu lts   wer e  t h e  wo r est r esu lts   f o r   t h e  p r o p o s ed   s y s tem .   T h is   c o m p ar is o n   r esu lt  in d icate s   th at  th e  s u g g e s ted   m o d el  with   f ea tu r e  s elec t io n   is   b etter   s u ited   f o r   ac cu r at ely   d etec tin g   ADB,  ev en   with   a  lim ited   p ar t  o f   th e  d ataset.   I n   ter m s   o f   f u tu r e   wo r k   in   th is   f ield ,   we  s h o u ld   n o te  th at   th e  d ataset   ca n   b e  en h an ce d   with   d ata  th at  ca n   b e  m ea s u r ed   to   id e n tify   em o tio n al,   en v ir o n m en tal,   an d   p s y ch o lo g ical   co m p o n en ts   r ath er   th an   ju s t  b eh av io r al  f ac to r s .   T h e  p r o p o s ed   ar ch itectu r e  en ab les  its   ad ap tatio n   to   d iv er s e   d atasets   an d   s ce n ar io s ,   m ak in g   it  a  v alu ab le  ass et  f o r   ad d r e s s in g   v ar io u s   ch allen g es  in   tr a n s p o r tatio n ,   s af ety ,   an d   u r b an   p lan n in g .   Fu tu r e   a p p licatio n s   ca n   b u ild   o n   th is   r esear ch ’ s   f o u n d atio n   to   f u r th er   m an y   asp ec ts   o f   in tellig en t  s y s tem s   an d   d ee p en   o u r   u n d er s tan d i n g   o f   h o w  p eo p le  b eh av e  i n   d y n am ic  co n t ex ts ,   s u ch   as  u s e  in   ex p an d   th e   m o d el ’ s   u s e  b e y o n d   a g g r ess io n   a n aly s is   o f   d r i v in g   b eh av i o r .   Ma k e  u s e  o f   th e  ar ch itectu r e   to   ca teg o r ize  an d   c o m p r e h en d   d if f er en t  d r iv in g   b e h av io r s ,   s u ch   as  f o llo win g   tr a f f ic  laws,  b ein g   d ef en s iv e,   o r   d r iv in g   wh ile  d is tr ac ted .   T h e  ca p ac ity   o f   th e   m o d el  to   id e n tify   s u b tle  d r iv in g   p atter n s   ca n   h elp   im p r o v e   th e   way   s elf - d r iv in g   ca r s   m ak e  d e cisi o n s   in   in tr icate   tr af f ic  s itu atio n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   A r u m u g a m  a n d   R .   B h a r g a v i ,   “ A   s u r v e y   o n   d r i v i n g   b e h a v i o r   a n a l y s i s  i n   u sa g e   b a se d   i n s u r a n c e   u s i n g   b i g   d a t a , ”   J o u rn a l   o f   B i g   D a t a ,   v o l .   6 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s4 0 5 3 7 - 019 - 0 2 4 9 - 5.   [ 2 ]   J.  H u ,   X .   Zh a n g ,   a n d   S .   M a y b a n k ,   “ A b n o r mal   d r i v i n g   d e t e c t i o n   w i t h   n o r ma l i z e d   d r i v i n g   b e h a v i o r   d a t a :   a   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h , ”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   Ve h i c u l a r  T e c h n o l o g y ,   v o l .   6 9 ,   n o .   7 ,   p p .   6 9 4 3 – 6 9 5 1 ,   Ju l .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TV T . 2 0 2 0 . 2 9 9 3 2 4 7 .   [ 3 ]   C .   Z h a n g ,   R .   L i ,   W .   K i m,  D .   Y o o n ,   a n d   P .   P a t r a s,  “ D r i v e r   b e h a v i o r   r e c o g n i t i o n   v i a   i n t e r w o v e n   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t s   w i t h   m u l t i - st r e a m  i n p u t s , ”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 9 1 1 3 8 – 1 9 1 1 5 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 3 2 3 4 4 .   [ 4 ]   E.   K h o sr a v i ,   A .   M .   A .   H e mm a t y a r ,   M .   J.  S i a v o s h a n i ,   a n d   B .   M o s h i r i ,   “ S a f e   d e e p   d r i v i n g   b e h a v i o r   d e t e c t i o n   ( S 3 D ) , ”   I EEE  Ac c e ss ,  v o l .   1 0 ,   p p .   1 1 3 8 2 7 – 1 1 3 8 3 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 2 1 7 6 4 4 .   [ 5 ]   M .   M a l i k   a n d   R .   N a n d a l ,   “ A   f r a m e w o r k   o n   d r i v i n g   b e h a v i o r   a n d   p a t t e r n   u si n g   on - b o a r d   d i a g n o s t i c s  ( O B D - I I )   t o o l , ”   M a t e ri a l s   T o d a y :   Pro c e e d i n g s ,   v o l .   8 0 ,   p p .   3 7 6 2 – 3 7 6 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m a t p r . 2 0 2 1 . 0 7 . 3 7 6 .   [ 6 ]   C .   K a t r a k a z a s ,   E.   M i c h e l a r a k i ,   M .   S e k a d a k i s ,   a n d   G .   Y a n n i s,   “ A   d e scri p t i v e   a n a l y si s   o f   t h e   e f f e c t   o f   t h e   C O V I D - 1 9   p a n d e mi c   o n   d r i v i n g   b e h a v i o r   a n d   r o a d   safe t y , ”   T ra n sp o r t a t i o n   Re s e a rc h   I n t e r d i sci p l i n a ry  Pe rs p e c t i v e s ,   v o l .   7 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t r i p . 2 0 2 0 . 1 0 0 1 8 6 .   [ 7 ]   K .   W a n g ,   Q .   X u e ,   Y .   X i n g ,   a n d   C .   Li ,   “ I mp r o v e   a g g r e ss i v e   d r i v e r   r e c o g n i t i o n   u s i n g   c o l l i si o n   s u r r o g a t e   m e a s u r e me n t   a n d   i mb a l a n c e d   c l a ss   b o o st i n g , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   En v i r o n m e n t a l   R e se a rch   a n d   P u b l i c   H e a l t h ,   v o l .   1 7 ,   n o .   7 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / i j e r p h 1 7 0 7 2 3 7 5 .   [ 8 ]   Y .   M a ,   Z .   X i e ,   S .   C h e n ,   F .   Q i a o ,   a n d   Z.   Li ,   “ R e a l - t i me   d e t e c t i o n   o f   a b n o r mal   d r i v i n g   b e h a v i o r   b a se d   o n   l o n g   s h o r t - t e r m  mem o r y   n e t w o r k   a n d   r e g r e ss i o n   r e si d u a l s,”   T ra n s p o rt a t i o n   R e se a rc h   P a rt   C :   Em e r g i n g   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   1 4 6 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t r c . 2 0 2 2 . 1 0 3 9 8 3 .   [ 9 ]   Y .   Zh a n g ,   Y .   H e ,   a n d   L.   Zh a n g ,   “ R e c o g n i t i o n   m e t h o d   o f   a b n o r mal   d r i v i n g   b e h a v i o r   u si n g   t h e   b i d i r e c t i o n a l   g a t e d   r e c u r r e n t   u n i t   a n d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k , ”   P h y si c a   A:   S t a t i s t i c a l   Me c h a n i c s  a n d   i t s  Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   6 0 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p h y sa. 2 0 2 2 . 1 2 8 3 1 7 .   [ 10 ]   H .   Z h u ,   R .   X i a o ,   J.   Z h a n g ,   J.   L i u ,   C .   Li ,   a n d   L.   Y a n g ,   “ A   d r i v i n g   b e h a v i o r   r i s k   c l a ssi f i c a t i o n   f r a mew o r k   v i a   t h e   u n b a l a n c e d   t i m e   seri e s  s a m p l e s ,”  I E EE  T r a n s a c t i o n s  o n   I n st r u m e n t a t i o n   a n d   Me a su r e m e n t ,   v o l .   7 1 ,   p p .   1 – 1 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 2 2 . 3 1 4 5 3 5 9 .   0 20 40 60 80 1 0 0 1 2 0 [ 27] [ 28] our   pr opos ed  C NN- Dens e A c c u r a c y A c c u ra c y Co mp a riso n   R e su l t s  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.