論文の概要: Highly Efficient Direct Analytics on Semantic-aware Time Series Data Compression
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.13246v1
- Date: Mon, 17 Mar 2025 14:58:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-18 12:27:54.660281
- Title: Highly Efficient Direct Analytics on Semantic-aware Time Series Data Compression
- Title(参考訳): 意味認識型時系列データ圧縮における高能率直接解析
- Authors: Guoyou Sun, Panagiotis Karras, Qi Zhang,
- Abstract要約: 本稿では,SHRINK圧縮アルゴリズムにより圧縮された時系列データを直接解析する手法を提案する。
このアプローチは、さまざまなIoTアプリケーションに対して、信頼性が高く、高速な外れ値検出分析を提供します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.122371541057339
- License:
- Abstract: Semantic communication has emerged as a promising paradigm to tackle the challenges of massive growing data traffic and sustainable data communication. It shifts the focus from data fidelity to goal-oriented or task-oriented semantic transmission. While deep learning-based methods are commonly used for semantic encoding and decoding, they struggle with the sequential nature of time series data and high computation cost, particularly in resource-constrained IoT environments. Data compression plays a crucial role in reducing transmission and storage costs, yet traditional data compression methods fall short of the demands of goal-oriented communication systems. In this paper, we propose a novel method for direct analytics on time series data compressed by the SHRINK compression algorithm. Through experimentation using outlier detection as a case study, we show that our method outperforms baselines running on uncompressed data in multiple cases, with merely 1% difference in the worst case. Additionally, it achieves four times lower runtime on average and accesses approximately 10% of the data volume, which enables edge analytics with limited storage and computation power. These results demonstrate that our approach offers reliable, high-speed outlier detection analytics for diverse IoT applications while extracting semantics from time-series data, achieving high compression, and reducing data transmission.
- Abstract(参考訳): セマンティック通信は、膨大なデータトラフィックと持続可能なデータ通信の課題に取り組むための、有望なパラダイムとして登場した。
データ忠実度から目標指向あるいはタスク指向のセマンティックトランスミッションに焦点を移す。
ディープラーニングベースの手法は、セマンティックエンコーディングやデコーディングに一般的に使用されるが、時系列データのシーケンシャルな性質と高い計算コスト、特にリソース制約のあるIoT環境では苦労している。
データ圧縮は送信コストとストレージコストを削減する上で重要な役割を担っているが、従来のデータ圧縮手法はゴール指向通信システムの要求に届かなかった。
本稿では,SHRINK圧縮アルゴリズムにより圧縮された時系列データを直接解析する手法を提案する。
ケーススタディとして,外乱検出を用いた実験により,複数のケースにおいて非圧縮データ上で動作するベースラインよりも優れており,最悪のケースでは1%の差がみられた。
さらに、平均して4倍のランタイムを実現し、データボリュームの約10%にアクセスし、ストレージと計算能力に制限のあるエッジ分析を可能にする。
これらの結果から,本手法は,時系列データからセマンティクスを抽出し,高い圧縮を実現し,データ伝送を低減しつつ,多様なIoTアプリケーションに対して信頼性の高い高速異常検出分析を提供することを示す。
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