論文の概要: Spatial Adapter: Structured Spatial Decomposition and Closed-Form Covariance for Frozen Predictors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.11394v1
- Date: Tue, 12 May 2026 01:29:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-13 21:48:56.513192
- Title: Spatial Adapter: Structured Spatial Decomposition and Closed-Form Covariance for Frozen Predictors
- Title(参考訳): 空間適応器:凍結予測器における構造的空間分解と閉形共分散
- Abstract要約: 本研究では, 凍結した第1ステージ予測器に残留磁場の空間的構造を付加したパラメータ効率の高いポストホック層を提案する。
アダプタは残留物に関するカスケード第2段階として動作し、空間的に正規化された正則基底とサンプル毎のスコアを共同で学習する。
第1段階のパラメータは凍結するため、アダプタはバックボーンをリトレーニングしない。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.6643390346826856
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present the Spatial Adapter, a parameter-efficient post-hoc layer that equips any frozen first-stage predictor with a structured spatial representation of its residual field and an induced closed-form spatial covariance. The adapter operates as a cascade second stage on residuals, jointly learning a spatially regularized orthonormal basis and per-sample scores via a tractable mini-batch ADMM procedure, without modifying any first-stage parameter. Because the first-stage parameters are frozen, the adapter does not retrain the backbone; its role is to supply a compressed distributional summary of the residual field. Smoothness, sparsity, and orthogonality together turn a generic low-rank factorization into an identifiable spatial representation whose induced residual covariance admits a closed-form low-rank-plus-noise estimator; the effective rank is determined data-adaptively by spectral thresholding, while the nominal rank K is an optimization-side upper bound only. This covariance enables kriging-style spatial prediction at unobserved locations, with plug-in uncertainty quantification as a secondary downstream use. Across synthetic data, Weather2K for spatial-holdout prediction, and GWHD patch grids as a basis-transferability diagnostic, the adapter recovers residual spatial structure when paired with frozen first stages from linear models to deep spatiotemporal and vision backbones; the added representation uses fewer than K(N+T) parameters alongside a compact residual-trend network.
- Abstract(参考訳): 本研究では, 凍結した第1ステージ予測器に, 残留場の構造的空間表現と, 誘導閉形空間共分散を有するパラメータ効率の高いポストホック層である空間適応器を提案する。
アダプタは、残留物に関するカスケード第2段階として動作し、第1段階のパラメータを変更することなく、牽引可能なミニバッチADMM手順を介して、空間的に正規化された正則基底とサンプル毎のスコアを共同学習する。
1段目のパラメータは凍結しているため、アダプタはバックボーンをリトレーニングしない。
Smoothness, sparsity, and orthogonality together to an generic low-rank factorization into an identible space representation that induced residual covariance admits a closed-form Low-rank-plus-noise estimator; the effective rank is determined by spectrum thresholding, while the named rank K is a optimization-side upper bound only。
この共分散は、プラグインの不確実性定量化を二次下流使用として、観測されていない場所でのクリグスタイルの空間予測を可能にする。
合成データ、空間的ホールドアウト予測のためのWeather2K、基底変換可能性診断のためのGWHDパッチグリッド、アダプタは線形モデルから深部時空間および視線バックボーンへの凍結第1ステージとのペアリング時に残留空間構造を復元し、付加表現はコンパクトな残留トレンドネットワークとともにK(N+T)パラメータ未満を使用する。
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