論文の概要: Ordinal Encoding as a Regularizer in Binary Loss for Solar Flare Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.04063v1
- Date: Sun, 05 Oct 2025 06:51:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-07 16:52:59.433971
- Title: Ordinal Encoding as a Regularizer in Binary Loss for Solar Flare Prediction
- Title(参考訳): 太陽フレア予測のための正則化器としての正規符号化
- Authors: Chetraj Pandey, Jinsu Hong, Anli Ji, Rafal A. Angryk, Berkay Aydin,
- Abstract要約: 太陽フレアの予測は、通常二分分類タスクとして定式化され、特定のしきい値に従ってフレア(FL)またはノーフレア(NF)と区別される。
太陽フレア予測に関するいくつかの研究は、この予測しきい値付近で最も頻繁な誤分類が発生することを実証的に示している。
本稿では,二項化フレアラベルのサブクラス間の順序情報と従来の二項交叉エントロピー損失とを統合した改良型損失関数を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.6157382820537719
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The prediction of solar flares is typically formulated as a binary classification task, distinguishing events as either Flare (FL) or No-Flare (NF) according to a specified threshold (for example, greater than or equal to C-class, M-class, or X-class). However, this binary framework neglects the inherent ordinal relationships among the sub-classes contained within each category (FL and NF). Several studies on solar flare prediction have empirically shown that the most frequent misclassifications occur near this prediction threshold. This suggests that the models struggle to differentiate events that are similar in intensity but fall on opposite sides of the binary threshold. To mitigate this limitation, we propose a modified loss function that integrates the ordinal information among the sub-classes of the binarized flare labels into the conventional binary cross-entropy (BCE) loss. This approach serves as an ordinality-aware, data-driven regularization method that penalizes the incorrect predictions of flare events in close proximity to the prediction threshold more heavily than those away from the boundary during model optimization. By incorporating ordinal weighting into the loss function, we aim to enhance the model's learning process by leveraging the ordinal characteristics of the data, thereby improving its overall performance.
- Abstract(参考訳): 太陽フレアの予測は通常二項分類タスクとして定式化され、特定のしきい値(例えば、Cクラス、Mクラス、Xクラス以上)に従ってフレア(FL)またはノフラア(NF)のいずれかの事象を区別する。
しかしながら、このバイナリフレームワークは、各カテゴリ(FLとNF)に含まれるサブクラス間の固有の順序関係を無視している。
太陽フレア予測に関するいくつかの研究は、この予測しきい値付近で最も頻繁な誤分類が生じることを実証的に示している。
このことは、モデルが強度が似ているが二項しきい値の反対側に落ちる事象を区別するのに苦労していることを示唆している。
この制限を緩和するために、二項化フレアラベルのサブクラス間の順序情報を従来のバイナリクロスエントロピー(BCE)損失に統合する改良された損失関数を提案する。
このアプローチは、モデル最適化中に境界から離れたものよりも、予測しきい値に近接してフレア事象の誤った予測をペナルティ化する、規則性を考慮したデータ駆動正規化手法として機能する。
損失関数に順序重み付けを組み込むことにより、データの順序特性を活用し、全体的な性能を向上させることにより、モデルの学習プロセスを強化することを目指す。
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