論文の概要: Lightweight Wrappers for Adapting Time Series Foundation Models to Regional Drought Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.17511v1
- Date: Mon, 20 Jul 2026 03:36:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-21 18:48:37.490575
- Title: Lightweight Wrappers for Adapting Time Series Foundation Models to Regional Drought Forecasting
- Title(参考訳): 地域干ばつ予測に時系列モデルを適用する軽量ラッパー
- Abstract要約: Large emphTime Series Foundation Models (TSFM) は、さまざまなドメインにわたる強力なゼロショット予測機能を示している。
我々は,凍結したTSFMを推論時に強化する軽量なブラックボックス適応フレームワークを提案する。
我々は,南オーストラリア各地におけるSPEI(Standardized Precipitation Evapopiration Index)予測を1カ月前に評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.173260602322383
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Large \emph{Time Series Foundation Models} (TSFMs) demonstrate strong zero-shot forecasting capabilities across diverse domains. However, their application to regional climate forecasting faces practical challenges: model weights are often proprietary, local training records are limited, and computational budgets are constrained, making traditional fine-tuning approaches infeasible. To address these constraints, we introduce a lightweight, black-box adaptation framework (requiring no access to backbone parameters and no backbone fine-tuning) that enhances frozen TSFMs at inference time through two plug-and-play wrappers: \textbf{SMR\textsuperscript{2}} (Stationarity aware multi-resolution Residual), which decomposes the input into multi-resolution temporal views, learns stride specific residual corrections that capture regional dynamics, then adaptively ensembles them into a single forecast, and \textbf{MBB} (Moving Block Bootstrap), which preserves temporal dependencies through block resampling and ensembles over temporally coherent residual perturbations to stabilize the point forecast. Both wrappers instantiate the same bagging style principle: they build diverse views of the input or its residuals, forecast each with the same frozen backbone, and aggregate, so all adaptation comes from inference time ensembling rather than any weight update. Evaluated on one month ahead Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) prediction across multiple sites in South Australia, our framework consistently improves forecasting performance across several backbone models, demonstrating up to 26\% mean squared error (MSE) reduction over the corresponding frozen backbone while enabling practical deployment in resource constrained regional forecasting systems.
- Abstract(参考訳): Large \emph{Time Series Foundation Models} (TSFM) は、さまざまなドメインにわたる強力なゼロショット予測機能を示している。
モデルウェイトはプロプライエタリであり、地元のトレーニング記録は限られており、計算予算は制限されており、従来の微調整アプローチは実現不可能である。
これらの制約に対処するために、軽量なブラックボックス適応フレームワーク(バックボーンパラメータのアクセスを必要とせず、バックボーンの微調整も不要)を導入し、2つのプラグアンドプレイラッパーを通じて冷凍TSFMを推論時に強化する: \textbf{SMR\textsuperscript{2}} (Stationarity aware multi- resolution Residual)は、入力をマルチレゾリューションの時間的ビューに分解し、局所的ダイナミクスをキャプチャし、それを適応的に単一の予測にアンサンブルする特定の残留補正を学習する。
両方のラッパーは同じバギングスタイルの原則をインスタンス化し、入力またはその残余の多様なビューを構築し、それぞれが同じ凍ったバックボーンで予測し、集約する。
南オーストラリア各地におけるSPEI(Standardized Precipitation Evapo transpiration Index)予測の1カ月前に評価され,本フレームワークは複数のバックボーンモデルにおける予測性能を継続的に改善し,凍結したバックボーンに対する平均2乗誤差(MSE)の最大26倍まで低減し,資源制約による地域予測システムへの実践的展開を実現した。
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