論文の概要: CAST: Causal Anchored Simplex Transport for Distribution-Valued Time Series

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.16919v1
• Date: Sat, 16 May 2026 10:23:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 23:51:08.342065
• Title: CAST: Causal Anchored Simplex Transport for Distribution-Valued Time Series
• Title（参考訳）: CAST: 配電価値時系列に対するカソーサルアンコールド単純輸送
• Authors: Jiecheng Lu, Jieqi Di, Runhua Wu, Yuwei Zhou,
• Abstract要約: CAST(Causal Anchored Simplex Transport)は,因果文脈から経験的後継者を検索するローカルオペレータである。 既約要約のみに依存する予測器が、既約重み付きJensen-Shannon過剰リスク下界を生じさせることを示す。 生態、エネルギー、ダイエット、死亡、雇用、大気質、厳しい天候、移動、G/G/1、G_t/G/1待ち行列の11の公的なおよびシミュレーションされたベンチマークにおいて、CASTは1段階のKL (1.27) と自己回帰ロールアウト JSD (1.91) の両方で最高の平均ランクに達した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.869216164391841
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Many decision-facing stochastic systems are observed through aggregate distributions rather than scalar trajectories: queue occupancies, mobility shares, public-health mixtures, generation-source shares, ecological compositions, and air-quality severity profiles all live on the probability simplex and evolve over time. We study causal (online) forecasting for these distribution-valued time series and argue that the transition operator itself should be structured around the simplex. We introduce CAST (Causal Anchored Simplex Transport), a successor-local operator that (i) retrieves empirical successors from causal context, (ii) stabilizes them with a persistence anchor, and (iii) applies a bounded local stochastic transport on ordered supports; every stage preserves the simplex by construction. We identify a structural failure mode, latent transition-kernel aliasing, where similar observed distributions evolve differently under different contextual regimes, and prove that any forecaster depending only on an aliased summary incurs an irreducible weighted Jensen-Shannon excess-risk lower bound, while the CAST hypothesis class contains the regime-aware Bayes successor; for ordered supports an additional Pinsker separation holds whenever the transported successor lies outside the no-transport anchor hull. On eleven public and simulated benchmarks spanning ecology, energy, diet, mortality, employment, air quality, severe weather, mobility, and G/G/1, G_t/G/1 queue occupancy, CAST attains the best average rank on both one-step KL (1.27) and autoregressive rollout JSD (1.91), winning 8/11 sections on each metric against a broad statistical, compositional, recurrent, convolutional, and Transformer baseline set, and top-2 on all 11 sections for offline KL. Component ablations and a controlled synthetic aliasing experiment corroborate the theory.
• Abstract（参考訳）: 多くの意思決定対象確率系は、キュー占有率、移動性共有、公衆衛生混合、世代別共有、生態組成、空気質の深刻度プロファイルなど、スカラー軌道よりも集合分布を通して観察され、時間とともに進化していく。 これらの分布値時系列に対する因果(オンライン)予測について検討し、遷移作用素自体が単純度を中心に構成されるべきであると主張している。 後継ローカルオペレータであるCAST(Causal Anchored Simplex Transport)を紹介する。 二 因果的文脈から経験的後継者を回収すること。 (二)永続アンカーで安定させ、 (iii) 順序付き支持体に有界な局所確率輸送を施す。 我々は、類似の観測分布が異なる状況下で異なる進化を遂げる構造的故障モード、潜伏遷移カーネルエイリアシングを同定し、エイリアス化された要約のみに依存する予測器が、既約重み付けのJensen-Shannon過剰リスク下限を生じることを証明し、一方、CAST仮説クラスは、レジームを意識したベイズ後継者を含む。 生態学、エネルギー、ダイエット、死亡、雇用、大気質、厳しい天候、移動、G/G/1、G_t/G/1キューの占有率、CASTは1ステップのKL (1.27) と自動回帰ロールアウト JSD (1.91) の両方で最高の平均ランクを獲得し、幅広い統計、構成的、再帰的、畳み込み、トランスフォーマーのベースラインセットに対して各指標の8/11セクションを獲得した。 成分アブレーションと制御された合成エイリアス実験が理論を裏付ける。

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