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时序数据源恢复:面向无源监督域适应的时间序列源自适应方法

机器学习 2025-10-07 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

随着物联网设备(如传感器)的兴起,时间序列(TS)数据变得越来越重要,但其标注成本高昂且复杂。虽然无监督域适应(UDA)提供了有效的解决方案,但日益增长的数据隐私 concerns 推动了源自由无监督域适应(SFUDA)的发展,使模型能够在不访问源数据的情况下适应目标域。尽管具有潜力,但将现有的SFUDA应用于TS数据具有挑战性,因为难以在缺乏源样本的情况下传递时序依赖性,这是TS数据不可或缺的特征。虽然先前的工作通过特定的源预训练设计试图解决此问题,但这些要求往往不切实际,因为源数据所有者无法被期待遵循特定的预训练方案。为此,我们提出了时序源恢复(TemSR),该框架利用TS数据的内在属性生成类似源域的分布并恢复源时序依赖性。通过该域,TemSR能够在不访问源数据或依赖源特定设计的情况下,将依赖性传递到目标域,从而促进有效且实用的TS-SFUDA。TemSR包含一种掩码恢复优化过程,用于生成带恢复时序依赖性的类似源分布。该分布通过局部上下文感知正则化进一步细化,以保持局部依赖性,通过锚点基恢复多样性最大化以促进分布多样性。这些组件共同实现了有效的时序依赖恢复,并通过标准UDA技术实现跨域传递。广泛的实验在多个TS任务上证明了TemSR的有效性,甚至超过了需要源特定设计的现有TS-SFUDA方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.19635,
  title  = {Temporal Source Recovery for Time-Series Source-Free Unsupervised Domain Adaptation},
  author = {Yucheng Wang and Peiliang Gong and Min Wu and Felix Ott and Xiaoli Li and Lihua Xie and Zhenghua Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.19635},
  year   = {2025}
}