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LightTS:基于自适应集成蒸馏的轻量级时间序列分类——扩展版

机器学习 2023-08-08 v1 数据库

摘要

由于流程的广泛数字化,越来越多的时间序列数据被产生。此类时间序列的准确分类有助于多个领域的决策。最先进的分类精度通常由集成学习实现,其结果是综合多个基模型而得。该特性意味着集成学习需要大量计算资源,阻碍了其在资源受限环境(如边缘设备)中的使用。为扩展集成学习的适用性,我们提出 LightTS 框架,在确保具有竞争力的精度的同时将大型集成压缩为轻量级模型。首先,我们提出自适应集成蒸馏,为不同基模型分配自适应权重,使其各异的分类能力有目的地贡献于轻量级模型的训练。其次,我们提出识别关于模型精度与模型大小的帕累托最优设置的方法,从而使用户在给定空间预算下可选择最精确的轻量级模型。我们报告了使用 128 个真实世界时间序列集及不同类型基模型的实验,这些实验论证了 LightTS 设计中的关键决策,并证明 LightTS 能够超越竞争对手。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.12721,
  title  = {LightTS: Lightweight Time Series Classification with Adaptive Ensemble Distillation -- Extended Version},
  author = {David Campos and Miao Zhang and Bin Yang and Tung Kieu and Chenjuan Guo and Christian S. Jensen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12721},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages. An extended version of "LightTS: Lightweight Time Series Classification with Adaptive Ensemble Distillation" accepted at SIGMOD 2023