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用于时间序列通道辨识的通道归一化

机器学习 2025-06-03 v1 人工智能 机器学习

摘要

通道可辨识性 (CID) 是指在时间序列 (TS) 建模中区分各个通道的能力。缺乏 CID 通常会导致对相同输入产生相同输出,而无视通道特定特征。本文强调了 CID 的重要性,并提出通道归一化 (CN),一种简单而有效的归一化策略,通过为每个通道分配不同的仿射变换参数来增强 CID。我们进一步以两种方式扩展了 CN:1) 自适应 CN (ACN) 根据输入 TS 动态调整参数,提高了 TS 模型的适应性;2) 原型 CN (PCN) 引入了一组可学习的原型而非逐通道参数,使其适用于通道数量未知或可变的数据集,并便于在 TS 基础模型中使用。我们通过将 CN 及其变体应用于各种 TS 模型来证明其有效性,在非 CID 和 CID 模型上均取得了显著的性能提升。此外,我们从信息论角度分析了该方法成功的原因。代码可在 https://github.com/seunghan96/CN 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.00432,
  title  = {Channel Normalization for Time Series Channel Identification},
  author = {Seunghan Lee and Taeyoung Park and Kibok Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.00432},
  year   = {2025}
}

备注

ICML 2025