Classification of multivariate time series (MTS) has been tackled with a large variety of methodologies and applied to a wide range of scenarios. Reservoir Computing (RC) provides efficient tools to generate a vectorial, fixed-size representation of the MTS that can be further processed by standard classifiers. Despite their unrivaled training speed, MTS classifiers based on a standard RC architecture fail to achieve the same accuracy of fully trainable neural networks. In this paper we introduce the reservoir model space, an unsupervised approach based on RC to learn vectorial representations of MTS. Each MTS is encoded within the parameters of a linear model trained to predict a low-dimensional embedding of the reservoir dynamics. Compared to other RC methods, our model space yields better representations and attains comparable computational performance, thanks to an intermediate dimensionality reduction procedure. As a second contribution we propose a modular RC framework for MTS classification, with an associated open-source Python library. The framework provides different modules to seamlessly implement advanced RC architectures. The architectures are compared to other MTS classifiers, including deep learning models and time series kernels. Results obtained on benchmark and real-world MTS datasets show that RC classifiers are dramatically faster and, when implemented using our proposed representation, also achieve superior classification accuracy.


翻译:多变时间序列(MTS)的分类已经以多种方法处理,并应用于多种设想方案; 储量计算(RC)提供了高效工具,以生成一个可由标准分类者进一步处理的多边贸易体制的矢量、固定规模代表制。尽管其培训速度不高,但基于标准的RC结构的MT分类者未能达到完全可训练神经网络的相同准确性。 在本文件中,我们引入了储油层模型空间,这是以RC为基础的一种不受监督的方法,以学习MTS的矢量表达方式为基础。每个多边贸易体系都在一个经过培训的线性模型参数范围内编码,用于预测储油层动态的低维嵌入。与其他RC方法相比,我们的模型空间代表制具有更好的代表性,并具有可比的计算性性性性性性性性性性能。作为第二项贡献,我们提出了一个模块化的MDRC框架,并配有相关的开放源Python图书馆。 框架为无缝无缝地实施先进的RC结构提供了不同的模块。 各种结构与其他MD分类方法进行了比较,包括深级学习模型和时间序列。 与其他RMS-CS-CS-CSDS-Calslational salsuplationsuplation 有关,在实际实现快速化时, 和高度数据级和高度数据级定时也显示了我们所建定的更高级。

0
下载
关闭预览

相关内容

Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Jointly Improving Summarization and Sentiment Classification
黑龙江大学自然语言处理实验室
3+阅读 · 2018年6月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Financial Time Series Representation Learning
Arxiv
10+阅读 · 2020年3月27日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
Arxiv
9+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Jointly Improving Summarization and Sentiment Classification
黑龙江大学自然语言处理实验室
3+阅读 · 2018年6月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5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