論文の概要: Fuzzy Cluster-Aware Contrastive Clustering for Time Series
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22211v1
- Date: Fri, 28 Mar 2025 07:59:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-31 15:28:41.601394
- Title: Fuzzy Cluster-Aware Contrastive Clustering for Time Series
- Title(参考訳): ファジィクラスタによる時系列のコントラストクラスタリング
- Authors: Congyu Wang, Mingjing Du, Xiang Jiang, Yongquan Dong,
- Abstract要約: 従来の教師なしクラスタリング手法は、しばしば時系列データの複雑な性質を捉えるのに失敗する。
本稿では,表現学習とクラスタリングを協調的に最適化するファジィクラスタ対応コントラストクラスタリングフレームワーク(FCACC)を提案する。
本稿では,時系列データの様々な特徴を活用して特徴抽出を強化するために,新しい3視点データ拡張手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.435214708535728
- License:
- Abstract: The rapid growth of unlabeled time series data, driven by the Internet of Things (IoT), poses significant challenges in uncovering underlying patterns. Traditional unsupervised clustering methods often fail to capture the complex nature of time series data. Recent deep learning-based clustering approaches, while effective, struggle with insufficient representation learning and the integration of clustering objectives. To address these issues, we propose a fuzzy cluster-aware contrastive clustering framework (FCACC) that jointly optimizes representation learning and clustering. Our approach introduces a novel three-view data augmentation strategy to enhance feature extraction by leveraging various characteristics of time series data. Additionally, we propose a cluster-aware hard negative sample generation mechanism that dynamically constructs high-quality negative samples using clustering structure information, thereby improving the model's discriminative ability. By leveraging fuzzy clustering, FCACC dynamically generates cluster structures to guide the contrastive learning process, resulting in more accurate clustering. Extensive experiments on 40 benchmark datasets show that FCACC outperforms the selected baseline methods (eight in total), providing an effective solution for unsupervised time series learning.
- Abstract(参考訳): IoT(Internet of Things)によって駆動されるラベルなし時系列データの急速な成長は、基盤となるパターンを明らかにする上で大きな課題を提起する。
従来の教師なしクラスタリング手法は、しばしば時系列データの複雑な性質を捉えるのに失敗する。
近年のディープラーニングベースのクラスタリングアプローチは,効果はあるものの,表現学習の不十分さとクラスタリング目標の統合に苦慮している。
これらの問題に対処するために,表現学習とクラスタリングを協調的に最適化するファジィクラスタ対応コントラストクラスタリングフレームワーク(FCACC)を提案する。
本稿では,時系列データの様々な特徴を活用して特徴抽出を強化するために,新しい3視点データ拡張手法を提案する。
さらに,クラスタリング構造情報を用いて,高品質な負のサンプルを動的に構築し,モデルの識別能力を向上させるクラスタ認識型ハード負のサンプル生成機構を提案する。
ファジィクラスタリングを活用することにより、FCACCは動的にクラスタ構造を生成して対照的な学習プロセスをガイドし、より正確なクラスタリングを実現する。
40のベンチマークデータセットに対する大規模な実験により、FCACCは選択されたベースライン法(合計8つ)より優れており、教師なし時系列学習の効果的なソリューションを提供する。
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