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从纠缠到对齐:基于表示空间分解的无监督时间序列域适应

机器学习 2025-08-07 v3 人工智能

摘要

域漂移在时间序列分析中提出了根本性挑战,在该领域中,在源域上训练的模型在目标域(具有不同但相似分布)中常常会出现灾难性失败。尽管当前的无监督域适应(UDA)方法试图对齐跨域特征分布,但它们通常将特征视为不可分割的实体,忽略了主导域适应的内在组成。我们引入了 DARSD—a 一个具有理论可解释性的新型 UDA 框架,其显式地从表示空间分解的角度实现 UDA 任务。我们的核心洞见是,有效的域适应不仅需要对齐,还需要对可转移知识进行原则性的解缠。DARSD 由三个协同组件组成:(I) 一个对抗性可学习的公共不变基,能够将原始特征投影到域不变子空间中,同时保留语义内容;(II) 一种原型伪标签机制,能够基于置信度动态分离目标特征,阻止误差累积;(III) 一种混合对比优化策略,同时强制特征聚类和一致性,同时减轻新出现的分布差距。在四个基准测试(WISDM、HAR、HHAR 和 MFD)上进行的全面实验表明,DARSD 在 12 种 UDA 算法中取得优异成绩,在 53 个场景中实现最佳性能,并在所有基准测试中名列前茅。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.20968,
  title  = {From Entanglement to Alignment: Representation Space Decomposition for Unsupervised Time Series Domain Adaptation},
  author = {Rongyao Cai and Ming Jin and Qingsong Wen and Kexin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20968},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 7 figures