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OTW:面向时间序列的最优传输扭曲

机器学习 2023-06-02 v1

摘要

动态时间扭曲(DTW)已成为度量时间序列间距离的实际选择。然而,当需精确计算最优对齐矩阵时,它不可避免地承受二次时间复杂度。这阻碍了其在深度学习架构中的使用,其中涉及 DTW 计算的层会造成严重瓶颈。为缓解这些问题,我们基于最优传输(OT)框架引入一种用于时间序列数据的新度量,称为最优传输扭曲(OTW)。OTW 具有线性时间/空间复杂度,可微分且可并行化。OTW 对时间与形状畸变具有适度敏感性,使其成为时间序列的理想选择。我们在 1-近邻分类与层次聚类中,以及在深度学习架构中用 OTW 替代 DTW 的情形下,展示了 OTW 的效能与效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.00620,
  title  = {OTW: Optimal Transport Warping for Time Series},
  author = {Fabian Latorre and Chenghao Liu and Doyen Sahoo and Steven C. H. Hoi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.00620},
  year   = {2023}
}

备注

This is an extended version of an ICASSP 2023 accepted paper https://ieeexplore.ieee.org/document/10095915