論文の概要: FreqLens: Interpretable Frequency Attribution for Time Series Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.08768v1
- Date: Mon, 09 Feb 2026 15:08:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-10 20:26:25.315955
- Title: FreqLens: Interpretable Frequency Attribution for Time Series Forecasting
- Title(参考訳): FreqLens: 時系列予測における解釈可能な周波数属性
- Authors: Chi-Sheng Chen, Xinyu Zhang, En-Jui Kuo, Guan-Ying Chen, Qiuzhe Xie, Fan Zhang,
- Abstract要約: textscFreqLensは、予測を学習可能な周波数コンポーネントに発見し、属性付けする予測フレームワークである。
トラフィックと天気のデータセットでは、textscFreqLensは競争力や優れたパフォーマンスを達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.238447299292822
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Time series forecasting models often lack interpretability, limiting their adoption in domains requiring explainable predictions. We propose \textsc{FreqLens}, an interpretable forecasting framework that discovers and attributes predictions to learnable frequency components. \textsc{FreqLens} introduces two key innovations: (1) \emph{learnable frequency discovery} -- frequency bases are parameterized via sigmoid mapping and learned from data with diversity regularization, enabling automatic discovery of dominant periodic patterns without domain knowledge; and (2) \emph{axiomatic frequency attribution} -- a theoretically grounded framework that provably satisfies Completeness, Faithfulness, Null-Frequency, and Symmetry axioms, with per-frequency attributions equivalent to Shapley values. On Traffic and Weather datasets, \textsc{FreqLens} achieves competitive or superior performance while discovering physically meaningful frequencies: all 5 independent runs discover the 24-hour daily cycle ($24.6 \pm 0.1$h, 2.5\% error) and 12-hour half-daily cycle ($11.8 \pm 0.1$h, 1.6\% error) on Traffic, and weekly cycles ($10\times$ longer than the input window) on Weather. These results demonstrate genuine frequency-level knowledge discovery with formal theoretical guarantees on attribution quality.
- Abstract(参考訳): 時系列予測モデルは解釈可能性に欠けることが多く、説明可能な予測を必要とする領域での採用を制限する。
本稿では、予測を学習可能な周波数成分に発見・属性付けする解釈可能な予測フレームワークである「textsc{FreqLens}」を提案する。
1) \emph{learnable frequency discovery} -- 周波数ベースはシグミドマッピングによってパラメータ化され、多様性の正規化によるデータから学習され、ドメイン知識なしで支配的な周期パターンの自動発見を可能にする。
トラフィックと天気のデータセットでは、 \textsc{FreqLens} は、物理的に有意な頻度を発見しながら、競争力または優れたパフォーマンスを達成する: すべての5つの独立した実行は、トラフィック上の24時間日周期 (24.6 \pm 0.1$h, 2.5\% エラー) と12時間半日周期 (11.8 \pm 0.1$h, 1.6\% エラー) と、天気の週間サイクル (10\times$) を発見する。
これらの結果は、帰属品質に関する公式な理論的保証を伴う真の周波数レベルの知識発見を示す。
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