Time series classification (TSC) aims to predict the class label of a given time series, which is critical to a rich set of application areas such as economics and medicine. State-of-the-art TSC methods have mostly focused on classification accuracy and efficiency, without considering the interpretability of their classifications, which is an important property required by modern applications such as appliance modeling and legislation such as the European General Data Protection Regulation. To address this gap, we propose a novel TSC method - the Randomized-Supervised Time Series Forest (r-STSF). r-STSF is highly efficient, achieves state-of-the-art classification accuracy and enables interpretability. r-STSF takes an efficient interval-based approach to classify time series according to aggregate values of discriminatory sub-series (intervals). To achieve state-of-the-art accuracy, r-STSF builds an ensemble of randomized trees using the discriminatory sub-series. It uses four time series representations, nine aggregation functions and a supervised binary-inspired search combined with a feature ranking metric to identify highly discriminatory sub-series. The discriminatory sub-series enable interpretable classifications. Experiments on extensive datasets show that r-STSF achieves state-of-the-art accuracy while being orders of magnitude faster than most existing TSC methods. It is the only classifier from the state-of-the-art group that enables interpretability. Our findings also highlight that r-STSF is the best TSC method when classifying complex time series datasets.


翻译:时间序列分类(TSC)旨在预测一个特定时间序列的等级标签,这对于经济学和医学等一系列丰富的应用领域至关重要。 最新TSC方法主要侧重于分类准确性和效率,而没有考虑分类的可解释性,而分类的可解释性是现代应用,如欧洲通用数据保护条例等设备模型和立法所要求的重要属性。为了弥补这一差距,我们建议采用新型TSC方法----随机超导时间序列森林(r-STSF),r-STSF非常高效,达到最新的最新分类准确性,并能够进行解释。r-STSF采用高效的间歇性方法,根据歧视性子系列(间距)的总值对时间序列进行分类。为了实现最新设计准确性,r-STSF用歧视性的子系列描述、9个集成功能和受监督的二进制搜索,并配有识别高度歧视性的子序列的特征排序指标。r-STSF采用最具歧视性的亚序列分类方法,而目前可解释的亚序数据序列则是现有可解释性数据等级。

0
下载
关闭预览

相关内容

服务范围涵盖服务创新研发的所有计算和软件科学技术方面。IEEE服务计算事务强调算法、数学、统计和计算方法,这些方法是服务计算的核心,是面向服务的体系结构、Web服务、业务流程集成、解决方案性能管理、服务操作和管理的新兴领域。官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/tsc/
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
124+阅读 · 2020年11月20日
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
158+阅读 · 2020年6月2日
《可解释的机器学习-interpretable-ml》238页pdf
专知会员服务
197+阅读 · 2020年2月24日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
101+阅读 · 2019年10月9日
CCF推荐 | 国际会议信息6条
Call4Papers
9+阅读 · 2019年8月13日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
计算机视觉的不同任务
专知
5+阅读 · 2018年8月27日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Interpretable CNNs for Object Classification
Arxiv
20+阅读 · 2020年3月12日
Arxiv
5+阅读 · 2019年6月5日
Interpretable Adversarial Training for Text
Arxiv
5+阅读 · 2019年5月30日
Arxiv
12+阅读 · 2019年4月9日
Arxiv
9+阅读 · 2018年5月7日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
CCF推荐 | 国际会议信息6条
Call4Papers
9+阅读 · 2019年8月13日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+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
计算机视觉的不同任务
专知
5+阅读 · 2018年8月27日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员