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时间序列基础模型的内部语义

机器学习 2025-11-20 v1

摘要

时间序列基础模型(TSFMs)最近作为一种跨 diverse 时间域学习的通用范式涌现。然而,尽管它们在经验上取得了成功,但这些模型如何表示基本时间序列概念的内部机制仍不为人所知。在本工作中,我们对 TSFMs 的概念可解释性进行系统性调查。具体我们检验:(i)哪些层编码哪些概念,(ii)概念参数是否可线性恢复,(iii)在模型深度中表示如何演化以体现概念 disentanglement 和 abstraction,以及(iv)模型如何处理概念的组合。我们使用层级分析、线性可恢复性测试和表示相似性度量,对这些问题进行系统性探测,提供 TSFMs 语义的结构化概述。结果表明,早期层主要捕获 local、时域模式(如 AR(1)、水平位移、趋势),而更深层编码离散和 change-time 信号,spectral 和 warping 因素 remain 最难线性恢复。在组合设置中,探针性能下降,揭示概念之间存在干扰。这突显了尽管原子概念可靠局部化,组合仍是一个挑战,凸显了当前 TSFMs 在表示相互作用时序现象的关键局限性。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.15324,
  title  = {On the Internal Semantics of Time-Series Foundation Models},
  author = {Atharva Pandey and Abhilash Neog and Gautam Jajoo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15324},
  year   = {2025}
}