論文の概要: A Regime-Aware Fusion Framework for Time Series Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15378v1
- Date: Wed, 17 Dec 2025 12:28:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.97764
- Title: A Regime-Aware Fusion Framework for Time Series Classification
- Title(参考訳): 時系列分類のためのRegime-Aware Fusion Framework
- Authors: Honey Singh Chauhan, Zahraa S. Abdallah,
- Abstract要約: 我々は,Rocket,Sax,Sfa表現を適応的に融合する軽量フレームワークであるFusion-3(F3)を紹介する。
UCRデータセットを6つのグループに分類し,時系列長,スペクトル構造,粗さ,クラス不均衡を抽出した。
解析の結果、核融合は、構造的変動性や豊富な周波数内容のレギュレーションにおいて、強いベースラインを上回ります。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.4037095606573826
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Kernel-based methods such as Rocket are among the most effective default approaches for univariate time series classification (TSC), yet they do not perform equally well across all datasets. We revisit the long-standing intuition that different representations capture complementary structure and show that selectively fusing them can yield consistent improvements over Rocket on specific, systematically identifiable kinds of datasets. We introduce Fusion-3 (F3), a lightweight framework that adaptively fuses Rocket, Sax, and Sfa representations. To understand when fusion helps, we cluster UCR datasets into six groups using meta-features capturing series length, spectral structure, roughness, and class imbalance, and treat these clusters as interpretable data-structure regimes. Our analysis shows that fusion typically outperforms strong baselines in regimes with structured variability or rich frequency content, while offering diminishing returns in highly irregular or outlier-heavy settings. To support these findings, we combine three complementary analyses: non-parametric paired statistics across datasets, ablation studies isolating the roles of individual representations, and attribution via SHAP to identify which dataset properties predict fusion gains. Sample-level case studies further reveal the underlying mechanism: fusion primarily improves performance by rescuing specific errors, with adaptive increases in frequency-domain weighting precisely where corrections occur. Using 5-fold cross-validation on the 113 UCR datasets, F3 yields small but consistent average improvements over Rocket, supported by frequentist and Bayesian evidence and accompanied by clearly identifiable failure cases. Our results show that selectively applied fusion provides dependable and interpretable extension to strong kernel-based methods, correcting their weaknesses precisely where the data support it.
- Abstract(参考訳): Rocketのようなカーネルベースのメソッドは、一変量時系列分類(TSC)において最も効果的なデフォルトアプローチであるが、すべてのデータセットで等しく機能しない。
我々は、異なる表現が相補的な構造を捉えるという長年の直観を再考し、選択的に融合することで、特定の、体系的に特定可能なデータセットに対して、Rocketよりも一貫した改善が得られることを示す。
我々は,Rocket,Sax,Sfa表現を適応的に融合する軽量フレームワークであるFusion-3(F3)を紹介する。
融合がいつ役立つかを理解するため、UCRデータセットを6つのグループに分類し、時系列長、スペクトル構造、粗さ、クラス不均衡を計測し、解釈可能なデータ構造構造として扱う。
我々の分析によると、核融合は、構造的変動性や豊富な周波数内容のレギュレーションにおいて強いベースラインを上回り、非常に不規則な、または、外れやすい設定でリターンを低下させる。
これらの結果を支持するために、データセット間の非パラメトリックペア統計分析、個々の表現の役割を分離するアブレーション研究、SHAPによる帰属分析の3つの相補的な分析を組み合わせて、融合利得を予測するデータセット特性を特定する。
核融合は、特定のエラーを救済することで、主に性能を向上し、修正の正確な場所で周波数領域重み付けを適応的に増加させる。
113 UCRデータセットの5倍のクロスバリデーションを使用して、F3はRocketよりも小さくて一貫した平均的な改善を実現している。
この結果から, 選択的に適用された核融合は, 強いカーネルベースのメソッドへの信頼性と解釈可能な拡張を提供し, それらの弱点を正確に補正することを示した。
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