論文の概要: TCUQ: Single-Pass Uncertainty Quantification from Temporal Consistency with Streaming Conformal Calibration for TinyML
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.12905v1
- Date: Mon, 18 Aug 2025 13:12:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-19 14:49:11.351723
- Title: TCUQ: Single-Pass Uncertainty Quantification from Temporal Consistency with Streaming Conformal Calibration for TinyML
- Title(参考訳): TCUQ: TinyMLのストリームコンフォーマルキャリブレーションによる時間一貫性の単一パス不確実性定量化
- Authors: Ismail Lamaakal, Chaymae Yahyati, Khalid El Makkaoui, Ibrahim Ouahbi, Yassine Maleh,
- Abstract要約: TCUQは、TinyMLをストリーミングするためのシングルパスでラベルなしの不確実性モニタである。
後部の光信号によって捉えた短地平線時間一貫性を変換する。
ストリーミングコンフォメーション層は、このスコアを予算付きアクセプション/アビスタンスルールに変換する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce TCUQ, a single pass, label free uncertainty monitor for streaming TinyML that converts short horizon temporal consistency captured via lightweight signals on posteriors and features into a calibrated risk score with an O(W ) ring buffer and O(1) per step updates. A streaming conformal layer turns this score into a budgeted accept/abstain rule, yielding calibrated behavior without online labels or extra forward passes. On microcontrollers, TCUQ fits comfortably on kilobyte scale devices and reduces footprint and latency versus early exit and deep ensembles (typically about 50 to 60% smaller and about 30 to 45% faster), while methods of similar accuracy often run out of memory. Under corrupted in distribution streams, TCUQ improves accuracy drop detection by 3 to 7 AUPRC points and reaches up to 0.86 AUPRC at high severities; for failure detection it attains up to 0.92 AUROC. These results show that temporal consistency, coupled with streaming conformal calibration, provides a practical and resource efficient foundation for on device monitoring in TinyML.
- Abstract(参考訳): 我々は,TinyMLストリーミング用のシングルパスラベル不確実性モニタであるTCUQを紹介した。これは,後方の軽量信号によってキャプチャされた短い水平時間一貫性を,ステップ更新毎にO(W)リングバッファとO(1)を付加した校正リスクスコアに変換する。
ストリーミングコンフォメーション層は、このスコアを予算付きアクセプション/アビスタンスルールに変換し、オンラインラベルや余分なフォワードパスなしでキャリブレーションされた振る舞いをもたらす。
マイクロコントローラでは、TCUQはキロバイト規模のデバイスに快適にフィットし、早期出口や深層アンサンブル(典型的には50~60%小さく、30~45%高速)に比べてフットプリントとレイテンシを低減します。
分散ストリームの劣化により、TCUQは3から7AUPRCポイントの精度低下検出を改善し、高い重度で最大0.86AUPRCに達する。
これらの結果から,TinyMLにおけるデバイス監視における時間的一貫性とストリーミングコンフォーマルキャリブレーションの併用が,実用的で資源効率のよい基盤となることが示唆された。
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