論文の概要: Decomposing Irregular Time Series into Interpretable Temporal Patterns with Mixture-of-Experts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.00337v1
- Date: Fri, 30 Oct 2026 20:13:17 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-11-03 19:20:31.619065
- Title: Decomposing Irregular Time Series into Interpretable Temporal Patterns with Mixture-of-Experts
- Title(参考訳): 不規則な時系列を混合した解釈可能な時間パターンに分解する
- Abstract要約: 我々は、不規則な時系列を時間パターンに分解するために、Mix-of-experts (MoE) を用いた解釈可能なフレームワークであるMoTIFを紹介する。
既知の時間構造を持つ合成データでは、MoTIFは確率よりはるかに高い正確なルーティングを回復する。
下流の不正検出では、MoTIFは標準トランスフォーマーとMoEベースラインにマッチする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.508551156821234
- License:
- Abstract: Irregularly-spaced sequential data, such as transaction logs, encode multi-scale temporal structure that is critical for prediction but difficult to recover explicitly with standard sequence models, which often trade interpretability for performance. We introduce MoTIF, an interpretable framework using mixture-of-experts (MoE) attention to decompose irregular time series into temporal patterns spanning minute-to-year scales. Each expert is trained via temporal alignment that induces attention specialization to a designated cyclical or within-range pattern, with label-free routing supervision that learns to activate the correct expert from patterns present in the data. On synthetic data with known temporal structure, MoTIF recovers correct routing well above chance (0.389/0.829 for range/cyclical patterns vs. 0.091 random) and outperforms all baselines, including a standard transformer and an unspecialized MoE, on next-value prediction. On a public credit card transaction dataset, MoTIF achieves higher macro-F1 than all baselines for next-amount prediction. Its learned routing reveals structure a black-box model cannot: transactions are governed primarily by intraday and short-interval rhythms, while fraudulent transactions show bursty, calendar-agnostic timing versus the steadier periodicity of legitimate ones. On downstream fraud detection, MoTIF matches standard transformer and MoE baselines and clearly outperforms recent sequential recommendation models used as embedding baselines. These results show that decomposing temporal structure into interpretable, expert-specific patterns need not sacrifice predictive accuracy, offering a practical route to sequence models that are both accurate and auditable in high-stakes settings. Code is available at https://anonymous.4open.science/r/MoTIF-82E4.
- Abstract(参考訳): トランザクションログのような不規則に区切られたシーケンシャルデータでは、予測に重要なマルチスケールの時間構造をエンコードするが、標準的なシーケンスモデルで明示的に復元することは困難である。
そこで我々は,MoTIF(Mix-of-Experts (MoE) attention) を用いた解釈可能なフレームワークを導入し,不規則な時系列を時間的パターンに分解する。
各専門家は時間的アライメントを通じてトレーニングされ、指定されたサイクリックパターンやイントラレンジパターンに注意を向ける。
既知の時間構造を持つ合成データでは、MoTIFは精度の高い経路を復元し(0.389/0.829 for range/cyclical pattern vs. 0.091 random)、次の値予測で標準変圧器と未特定MoEを含む全てのベースラインを上回ります。
パブリッククレジットカードトランザクションデータセットでは、MoTIFは次の上昇予測のために、すべてのベースラインよりも高いマクロF1を達成する。
トランザクションは主に日内および短期のリズムによって管理されるが、不正なトランザクションは、正統なトランザクションのより安定した周期性に対して、バーストでカレンダーに依存しないタイミングを示す。
下流の不正検出では、MoTIFは標準トランスフォーマーとMoEベースラインにマッチし、埋め込みベースラインとして使用される最近のシーケンシャルレコメンデーションモデルよりも明らかに優れている。
これらの結果は、時間構造を解釈可能な専門家固有のパターンに分解することは予測精度を犠牲にすることなく、高精度かつ監査可能なシーケンスモデルへの実用的な経路を提供することを示した。
コードはhttps://anonymous.4open.science/r/MoTIF-82E4で公開されている。
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