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POND:基于信息感知提示调优的多源时间序列领域自适应

机器学习 2024-06-11 v3

摘要

时间序列领域自适应是一个关键且复杂的挑战,具有多种应用,包括但不限于人类活动识别、睡眠阶段分类和机器故障诊断。尽管已提出众多领域自适应技术来解决这一复杂问题,但它们主要关注从单一源领域进行领域自适应。然而,由于具有更大提升的潜力,研究多领域领域自适应更为关键。为了解决这一问题,需要克服三个重要挑战:1). 缺乏利用领域特定信息进行领域自适应的探索;2). 难以学习随时间变化的领域特定信息;3). 难以评估学习到的领域特定信息。为了同时应对这些挑战,本文提出了基于提示的领域判别(PrOmpt-based domaiN Discrimination, POND),这是首个利用提示进行时间序列领域自适应的框架。具体而言,为应对挑战 1,我们将提示调优的思想扩展到时间序列分析中,并学习提示以从所有源领域捕获共性和领域特定信息。为应对挑战 2,我们为每个源领域引入一个条件模块,从时间序列输入数据中生成提示。为应对挑战 3,我们提出了两个选择良好提示的标准,用于选择最适合领域自适应的源领域。通过在涵盖四个数据集的 50 种场景下的实验,我们广泛验证了所提出的 POND 模型的有效性和鲁棒性。实验结果表明,我们提出的 POND 模型在 F1 分数上比所有 SOTA 对比方法高出最多 66%66\%

关键词

引用

@article{arxiv.2312.12276,
  title  = {POND: Multi-Source Time Series Domain Adaptation with Information-Aware Prompt Tuning},
  author = {Junxiang Wang and Guangji Bai and Wei Cheng and Zhengzhang Chen and Liang Zhao and Haifeng Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12276},
  year   = {2024}
}

备注

accepted by KDD 2024