Many time series can be modeled as a sequence of segments representing high-level discrete states, such as running and walking in a human activity application. Flexible models should describe the system state and observations in stationary ``pure-state'' periods as well as transition periods between adjacent segments, such as a gradual slowdown between running and walking. However, most prior work assumes instantaneous transitions between pure discrete states. We propose a dynamical Wasserstein barycentric (DWB) model that estimates the system state over time as well as the data-generating distributions of pure states in an unsupervised manner. Our model assumes each pure state generates data from a multivariate normal distribution, and characterizes transitions between states via displacement-interpolation specified by the Wasserstein barycenter. The system state is represented by a barycentric weight vector which evolves over time via a random walk on the simplex. Parameter learning leverages the natural Riemannian geometry of Gaussian distributions under the Wasserstein distance, which leads to improved convergence speeds. Experiments on several human activity datasets show that our proposed DWB model accurately learns the generating distribution of pure states while improving state estimation for transition periods compared to the commonly used linear interpolation mixture models.


翻译:许多时间序列可以作为代表高度离散状态的区段序列进行模拟,例如运行和在人类活动应用中行走。灵活模型应当描述系统状态和在固定的“纯状态”期间以及相邻段间过渡期的系统状态和观察,例如运行和行走之间的逐渐减速。然而,大多数先前的工作假设了纯离散状态之间的瞬间转变。我们提议了一个动态瓦西斯坦巴以巴中枢(DWB)模型,该模型以不受监督的方式估计系统在时间上的状况以及纯状态的数据生成分布。我们的模型假设每个纯状态生成多变式正常分布的数据,并描述通过瓦塞斯坦巴列中心规定的迁移-内插图在国家之间的过渡状态和观察,例如运行和行走动之间的逐步减速。系统状态代表着一个粗心体重矢量矢量矢量矢量矢量的矢量矢量矢量矢量矢量矢量矢量矢量矢量矢量矢量矢量在纯离散状态上随机演演演演演。我们提议的瓦塞斯坦距离下的自然里曼对高斯分布的自然地理测量,从而提高趋同速度速度速度。在几个人类活动的实验上进行实验实验,同时将改进了我们使用的模型的模型的模型对模型的模型的模型进行对比。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
最新《自监督表示学习》报告,70页ppt
专知会员服务
85+阅读 · 2020年12月22日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
49+阅读 · 2020年2月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Hyperspherical Variational Auto-Encoders
Arxiv
4+阅读 · 2018年9月26日
Arxiv
6+阅读 · 2018年3月12日
Arxiv
4+阅读 · 2017年12月25日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员