論文の概要: Seeing Time: Visual-Temporal Representation Learning for Interpretable Time Series Clustering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.36873v1
- Date: Tue, 29 Sep 2026 07:09:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.258175
- Title: Seeing Time: Visual-Temporal Representation Learning for Interpretable Time Series Clustering
- Title(参考訳): 時間を見る: 解釈可能な時系列クラスタリングのための視覚的時間表現学習
- Abstract要約: WAVE(Waveform Aligned Visual-temporal Embedding)は、時系列とその決定論的に描画された波形プロットを、同じ観測を補完する視点として扱う。
クラスター構造を観測可能な波形特性にトレース可能な識別表現を生成するため、WAVEは微粒な時間変動を全体的視覚パターンと整合させ統合する。
WAVEは,比較手法の中で,マクロ平均クラスタリング性能が最も高く,平均ランクが最高である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 32.85683769019824
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multivariate Time Series (MTS) clustering is an important tool in temporal data mining, aiming to discover latent group structures from complex observations without supervision. Although existing deep clustering methods can learn discriminative temporal representations, the resulting latent clusters are often difficult to relate back to waveform characteristics that practitioners can directly inspect and compare, limiting their ability to assess whether the discovered patterns reflect meaningful temporal behaviors. This paper, therefore, proposes WAVE (Waveform Aligned Visual-temporal Embedding), which treats time series and their deterministically rendered waveform plots as complementary views of the same observations. To produce discriminative representations whose cluster structures can be traced to observable waveform characteristics, WAVE aligns and integrates fine-grained temporal variations with holistic visual patterns, while associating each discovered cluster with its centroid-nearest authentic sample. Accordingly, interpretability in this work specifically refers to waveform-level traceability rather than a general explanation of model decisions. Extensive evaluations across 10 real-world public datasets show that WAVE achieves the highest macro-averaged clustering performance and the best average rank among the compared methods, while qualitative case studies illustrate how the discovered clusters can be inspected through authentic waveform records. The source code is available at https://github.com/Zheng-Zhu1/WAVE.
- Abstract(参考訳): 多変量時系列クラスタリング(MTS)は時間的データマイニングにおいて重要なツールであり、監視なしで複雑な観測から潜伏群構造を発見することを目的としている。
既存の深層クラスタリング手法は、識別的時間的表現を学習することができるが、結果として生じる潜在クラスタは、実践者が直接検査し比較できる波形特性に関連付けることがしばしば困難であり、発見されたパターンが意味のある時間的振る舞いを反映しているかどうかを評価する能力を制限する。
そこで本稿では,時系列とその決定論的に描画された波形プロットを同一観測の相補的視点として扱うWAVE(Waveform Aligned Visual-temporal Embedding)を提案する。
観測可能な波形特性に追従可能なクラスタ構造を有する識別表現を作成するために、WAVEは、検出された各クラスタを、その遠心熱真性サンプルに関連付けつつ、微細な時間変動を全体的視覚パターンと整合して統合する。
したがって、本研究における解釈可能性とは、モデル決定の一般的な説明よりも、波形レベルのトレーサビリティを指す。
実世界の10の公開データセットの大規模な評価は、WAVEが平均的なクラスタリング性能と比較手法の中で最高の平均ランクを達成していることを示し、定性的なケーススタディは、発見されたクラスタが真の波形記録によってどのように検査されるかを示している。
ソースコードはhttps://github.com/Zheng-Zhu1/WAVEで公開されている。
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