大模型成私人导游：一键规划 Citywalk，港大 MIT 联合出品

现在，大模型可以做私人导游，为你规划 Citywalk 路线了 ——

港大 MIT 等单位联合推出 ITINERA，将 LLM 与空间优化相结合，实现个性化的开放域城市行程规划。

举个栗子，用户输入“给我规划一条包含‘巨富长’、以静安寺为终点的 citywalk 路线”。

ITINERA 系统立马生成了一条包含若干地点的路线，并提供了相应的介绍文本。甚至“适合情侣一起去的酒吧”“二次元圣地”“途经网红打卡点”这样的个性化需求，ITINERA 也可以理解和满足。

单看可能没感觉，咱们直接对比 ITINERA（左侧）和 GPT-4 CoT 生成的路线。

同一提示词：“我想要一个文艺的路线，要经过桥和渡轮。”

可以看到，ITINERA 生成的行程会经过苏州河沿岸的几座桥和黄浦江渡轮，在文艺的朵云书店结束，并且路线较为合理，将地点集中在两个空间聚类中。

而右图中 GPT 选择的 POI（个人偏好的兴趣点）则与用户要求的桥和渡轮不太相符，还出现了绕路、POI 距离过远的情况。除了这个例子外，GPT 有时还会出现幻觉，生成不存在的 POI。

概括而言，ITINERA 具有以下特色：

• 动态信息：实时更新 POI 和当前热门活动

• 个性定制：优先考虑个人喜好而非仅考虑热门景点

• 多样约束：灵活应对复杂、多样的用户需求

• 空间智能：结合空间优化算法，确保路线合理高效

ITINERA 在四个城市的旅行行程数据集（1233 条热门城市路线、7578 个 POI）上进行了训练评估。结果显示，它可以生成比传统行程规划、直接使用 LLM 等方法更优的效果。

目前相关论文已被 KDD Urban Computing Workshop (UrbComp) 2024 收录。

五大模块组成 ITINERA

下一个问题来了：咋做到的呢？

如下图所示，ITINERA 由大模型驱动的五个模块组成。

首先，User-owned POI Database Construction（UPC）模块从社交平台上的旅游内容中收集、构建用户兴趣点数据库。

为了规划符合用户请求的行程，Request Decomposition（RD）模块对用户的偏好进行解读和整理，转换为结构化的数据形式。

Preference-aware POI Retrieval（PPR）模块将会根据用户偏好进行检索，获取最相关的若干个兴趣点。

为了确保行程在空间上连贯，作者采用了 Cluster-aware Spatial Optimization（CSO）模块，通过解决分层旅行商问题来空间过滤和排列检索的兴趣点。

最后，Itinerary Generation（IG）模块将候选兴趣点集与多个约束相结合，使用大模型生成既空间合理又符合用户请求的旅行路线及相关描述。

原理摸清了，ITINERA 实际表现如何呢?

为了搞清这个问题，作者收集了来自四个城市的旅行行程数据集，包括用户请求、相应的城市行程路线以及详细的兴趣点（POI）数据。

通过 POI 的召回率（RR）、总路程与理论最短路径的差值（AM）、路线中的交叉点个数（OL）、未知 POI 比例（FR）等客观指标，评测个性化推荐 POI 的准确度、与用户请求的匹配度，以及生成路线的空间合理度。

甚至为了解决兴趣点吸引力、用户请求匹配度等方面无法量化的问题，作者还采用了 LLM 自动评估 POI 的质量、路线的质量、行程和用户请求的匹配程度。

可以看到，与 GPT-3.5、GPT-4 和 GPT-4 CoT 等其他方法相比， ITINERA 系统在所有指标上均表现更好。

在用户和专家评估的 POI 质量（POI Quality）、行程质量（Itinerary Quality）和匹配度（Match）方面，ITINERA 系统也获得了更高的评分。

总体来说，ITINERA 能够从自然语言请求直接生成个性化、空间连贯的 citywalk 行程，不仅探究了大模型时代的开放域行程规划问题，还提供了在城市应用中利用大模型解决复杂空间相关问题的思路。

更多方法细节和实验结果，欢迎阅读原文了解。

论文：

https://arxiv.org/abs/2402.07204

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