論文の概要: DTW+S: Shape-based Comparison of Time-series with Ordered Local Trend
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.03579v2
- Date: Wed, 29 Nov 2023 13:21:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-01 00:54:22.083432
- Title: DTW+S: Shape-based Comparison of Time-series with Ordered Local Trend
- Title(参考訳): DTW+S: 時系列と順序付き局所トレンドの比較
- Authors: Ajitesh Srivastava
- Abstract要約: そこで,同時期に発生し,容易に解釈可能な類似の傾向を求める尺度を開発した。
本稿では,時系列の解釈可能な「閉鎖性保存」行列表現を生成する新しい尺度DTW+Sを提案する。
DTW+Sは,ベースラインと比較して優れたクラスタリングを実現できる唯一の尺度であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.6380010540165655
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Measuring distance or similarity between time-series data is a fundamental
aspect of many applications including classification, clustering, and
ensembling/alignment. Existing measures may fail to capture similarities among
local trends (shapes) and may even produce misleading results. Our goal is to
develop a measure that looks for similar trends occurring around similar times
and is easily interpretable for researchers in applied domains. This is
particularly useful for applications where time-series have a sequence of
meaningful local trends that are ordered, such as in epidemics (a surge to an
increase to a peak to a decrease). We propose a novel measure, DTW+S, which
creates an interpretable "closeness-preserving" matrix representation of the
time-series, where each column represents local trends, and then it applies
Dynamic Time Warping to compute distances between these matrices. We present a
theoretical analysis that supports the choice of this representation. We
demonstrate the utility of DTW+S in several tasks. For the clustering of
epidemic curves, we show that DTW+S is the only measure able to produce good
clustering compared to the baselines. For ensemble building, we propose a
combination of DTW+S and barycenter averaging that results in the best
preservation of characteristics of the underlying trajectories. We also
demonstrate that our approach results in better classification compared to
Dynamic Time Warping for a class of datasets, particularly when local trends
rather than scale play a decisive role.
- Abstract(参考訳): 時系列データ間の距離や類似度を測定することは、分類、クラスタリング、アンサンブル/アライメントを含む多くのアプリケーションの基本的側面である。
既存の措置では、地域傾向(形)の類似性を捉えられず、誤解を招く結果を生み出すこともある。
当社の目標は、同様の傾向が同じ時期に発生し、適用領域の研究者にとって容易に解釈可能な指標を開発することです。
これは、流行(ピークまで上昇して減少する)のような、順序付けられた有意義な局所的な傾向のシーケンスを持つアプリケーションにとって特に有用である。
本稿では,各列が局所的傾向を表す時系列の解釈可能な「閉鎖性保存」行列表現を作成し,それらの行列間の距離を計算するために動的時間ワープを適用する新しい尺度DTW+Sを提案する。
我々は,この表現の選択を支援する理論的解析を行う。
いくつかのタスクでDTW+Sの有用性を示す。
流行曲線のクラスタリングでは,DTW+Sが基準線に比べて優れたクラスタリングを実現できる唯一の指標であることを示す。
アンサンブル・ビルディングにはDTW+Sとバリーセンタ平均化の組み合わせが提案され,基礎となる軌道特性の保存が最善である。
また,大規模ではなく局所的な傾向が決定的な役割を担っている場合,我々のアプローチは,データセットのクラスに対する動的時間ワープよりも優れた分類をもたらすことを示す。
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