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SDSC:面向语义信号表示学习的结构感知度量

机器学习 2026-01-30 v3 人工智能 计算机科学中的逻辑

摘要

我们提出信号 Dice 相似系数(SDSC),一种用于时间序列自监督表示学习的结构感知度量函数。大多数针对信号的自监督学习(SSL)方法常采用基于距离的目标函数,如均方误差(MSE),其对�幅敏感、对波形极性不变且在尺度上是无界的。这些特性阻碍了语义对齐并降低可解释性。SDSC 通过基于已签名振幅交集对时序信号的结构一致性进行量化,从 Dice 相似系数(DSC)派生而来。虽然 SDSC 定义为结构感知度量,但可通过从 1 中减去并应用 Heaviside 函数的可微近似来用作损失,以实现基于梯度的优化。还提出了一种混合损失函数,将 SDSC 与 MSE 结合,提高稳定性并在必要时保留振幅。在预测和分类基准测试中,SDSC 基于的预训练在性能上与或优于 MSE,尤其在领域内和低资源场景中表现更佳。结果表明,信号表示中的结构保真性可提升语义表示质量,支持将结构感知度量作为传统基于距离的方法的可行替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.14516,
  title  = {SDSC:A Structure-Aware Metric for Semantic Signal Representation Learning},
  author = {Jeyoung Lee and Hochul Kang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.14516},
  year   = {2026}
}