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BinConv: A Neural Architecture for Ordinal Encoding in Time-Series Forecasting

Created by
  • Haebom

作者

Andrei Chernov、Vitaliy Pozdnyakov、Ilya Makarov

概要

本論文は、時系列予測における回帰問題を分類問題に再構成する最近の研究に基づいて、連続した目標空間を離散化して固定クラス集合の予測を実行する方法を扱う。既存のワンホットエンコーディング方式のLimitationsである目標値間の相対距離情報の損失の問題を解決するために、順序とサイズ情報を保持する累積バイナリ符号化(CBE)を提案する。 CBEを有効に活用するために、確率的予測のための完全合成積ニューラルネットワーク構造であるBinConvを提案し、CBEと共に使用した場合、完全連結層よりも合成積層が計算効率が高く予測性能も向上することを示す。標準ベンチマークデータセット実験の結果、BinConvは従来の方法よりもポイント予測と確率予測の両方で優れた性能を達成し、より少ないパラメータとより速い学習速度を提供することを確認しました。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
連続した目標変数を持つ時系列予測問題について、累積バイナリ符号化(CBE)を利用して分類ベースのアプローチのパフォーマンスを向上させることができることを示しています。
CBEで使用される完全合成積ニューラルネットワーク(BinConv)構造は、従来の完全接続階層ベースのモデルよりも計算効率と予測性能が優れていることを証明しました。
ポイント予測と確率予測の両方で、既存の最先端技術を上回るパフォーマンスを達成します。
Limitations:
提案された方法の性能が特定のベンチマークデータセットに限定される可能性。
CBEの二値化過程で情報損失が発生する可能性
BinConvの構造的特徴を他のタイプの時系列データに適用できるかどうかに関するさらなる研究の必要性
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