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MRMS-Net 与 LMRMS-Net:面向时间序列分类的可扩展多表征多尺度网络

机器学习 2026-03-26 v2

摘要

时间序列分类 (TSC) 的性能不仅取决于网络架构设计,还取决于输入表征的多样性。本文提出一种可扩展的多尺度卷积框架,系统性地整合结构化的多表征输入以处理单变量时间序列。我们引入两种架构:MRMS-Net 是一种针对鲁棒性和校准性优化的层次化多尺度卷积网络;LMRMS-Net 是一种为效率感知部署设计的轻量级变体。此外,我们将原为多变量输入而开发的 LiteMV 适配到多表征单变量信号上,实现跨表征的相互作用。我们在统一的实验协议下,对所有模型在 142 个基准数据集上进行评估。关键差异 (CD) 分析确认了顶级模型之间统计显著的性能差异。结果表明,LiteMV 实现了最高的平均准确率,MRMS-Net 在概率校准方面表现优异(最低负对数似然),LMRMS-Net 在效率-准确率权衡方面最佳。进一步的帕累托分析进一步表明,多表征多尺度建模为灵活的设计空间提供了可调选项,可针对准确率导向、校准导向或资源受限的场景进行优化。这些发现确立了可扩展的多表征多尺度学习作为现代 TSC 的原则性且实用的方法。MRMS-Net 和 LMRMS-Net 的参考实现已公开:https://github.com/alagoz/mrmsnet-tsc

关键词

引用

@article{arxiv.2603.19315,
  title  = {MRMS-Net and LMRMS-Net: Scalable Multi-Representation Multi-Scale Networks for Time Series Classification},
  author = {Celal Alagöz and Mehmet Kurnaz and Farhan Aadil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.19315},
  year   = {2026}
}