論文の概要: Probing the Robustness of Time-series Forecasting Models with CounterfacTS

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03508v1
• Date: Wed, 6 Mar 2024 07:34:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-03-07 15:55:31.464147
• Title: Probing the Robustness of Time-series Forecasting Models with CounterfacTS
• Title（参考訳）: CounterfacTS を用いた時系列予測モデルのロバスト性検証
• Authors: H{\aa}kon Hanisch Kj{\ae}rnli, Lluis Mas-Ribas, Aida Ashrafi, Gleb Sizov, Helge Langseth and Odd Erik Gundersen
• Abstract要約: 我々は,時系列予測タスクにおけるディープラーニングモデルの堅牢性を調査するツールであるCounterfacTSを提示し,公開する。 CounterfacTSにはユーザフレンドリーなインターフェースがあり、時系列データとその予測を視覚化、比較、定量化することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.823020744088554
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A common issue for machine learning models applied to time-series forecasting is the temporal evolution of the data distributions (i.e., concept drift). Because most of the training data does not reflect such changes, the models present poor performance on the new out-of-distribution scenarios and, therefore, the impact of such events cannot be reliably anticipated ahead of time. We present and publicly release CounterfacTS, a tool to probe the robustness of deep learning models in time-series forecasting tasks via counterfactuals. CounterfacTS has a user-friendly interface that allows the user to visualize, compare and quantify time series data and their forecasts, for a number of datasets and deep learning models. Furthermore, the user can apply various transformations to the time series and explore the resulting changes in the forecasts in an interpretable manner. Through example cases, we illustrate how CounterfacTS can be used to i) identify the main features characterizing and differentiating sets of time series, ii) assess how the model performance depends on these characateristics, and iii) guide transformations of the original time series to create counterfactuals with desired properties for training and increasing the forecasting performance in new regions of the data distribution. We discuss the importance of visualizing and considering the location of the data in a projected feature space to transform time-series and create effective counterfactuals for training the models. Overall, CounterfacTS aids at creating counterfactuals to efficiently explore the impact of hypothetical scenarios not covered by the original data in time-series forecasting tasks.
• Abstract（参考訳）: 時系列予測に適用される機械学習モデルの一般的な問題は、データ分布(すなわち概念ドリフト)の時間的発展である。 トレーニングデータの多くはこのような変更を反映しないため、新たなアウトオブディストリビューションシナリオではパフォーマンスが低くなるため、その影響を事前に確実に予測することはできない。 我々は、時系列予測タスクにおいて、ディープラーニングモデルの堅牢性を調査するツールであるCounterfacTSを提示し、公開している。 CounterfacTSにはユーザフレンドリなインターフェースがあり、多くのデータセットやディープラーニングモデルに対して、時系列データとその予測を視覚化、比較、定量化することができる。 さらに、ユーザは時系列に様々な変換を適用し、その結果の予測の変化を解釈可能な方法で探索することができる。 例を通して、CounterfacTSの使い方を説明します。 一 時系列の集合を特徴づけて区別する主な特徴を識別すること。 二 モデルの性能がこれらの特性に依存するかの評価及び 三 当初の時系列のガイド変換により、データ配信の新しい領域において、トレーニング及び予測性能を高めるために所望の特質を有する偽物を作成する。 本稿では,時系列を変換し,モデルのトレーニングに効果的な反事実を作成するために,投影特徴空間におけるデータの位置を可視化し,考慮することの重要性について論じる。 全体として、カウンターファクトは、時系列予測タスクで元のデータでカバーされない仮説的シナリオの影響を効率的に探求するために、反事実を作成するのに役立つ。

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