Foundation models pre-trained on large-scale source datasets are reshaping the traditional training paradigm for time series classification. However, existing time series foundation models primarily focus on forecasting tasks and often overlook classification-specific challenges, such as modeling interpretable shapelets that capture class-discriminative temporal features. To bridge this gap, we propose UniShape, a unified shape-aware foundation model designed for time series classification. UniShape incorporates a shape-aware adapter that adaptively aggregates multiscale discriminative subsequences (shapes) into class tokens, effectively selecting the most relevant subsequence scales to enhance model interpretability. Meanwhile, a prototype-based pretraining module is introduced to jointly learn instance- and shape-level representations, enabling the capture of transferable shape patterns. Pre-trained on a large-scale multi-domain time series dataset comprising 1.89 million samples, UniShape exhibits superior generalization across diverse target domains. Experiments on 128 UCR datasets and 30 additional time series datasets demonstrate that UniShape achieves state-of-the-art classification performance, with interpretability and ablation analyses further validating its effectiveness.


翻译:基于大规模源数据集预训练的基础模型正在重塑时间序列分类的传统训练范式。然而,现有时间序列基础模型主要关注预测任务,往往忽视分类特有的挑战,例如建模可解释的形状片段以捕捉类别区分性时序特征。为弥补这一差距,我们提出UniShape——一个专为时间序列分类设计的统一形状感知基础模型。UniShape引入形状感知适配器,将多尺度判别子序列(形状)自适应聚合为类别标记,有效选择最相关的子序列尺度以增强模型可解释性。同时,模型采用基于原型的预训练模块联合学习实例级与形状级表征,从而捕捉可迁移的形状模式。通过在包含189万个样本的大规模多领域时间序列数据集上进行预训练,UniShape在多样化目标领域展现出卓越的泛化能力。在128个UCR数据集及30个额外时间序列数据集上的实验表明,UniShape实现了最先进的分类性能,可解释性分析与消融实验进一步验证了其有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

数学上,序列是被排成一列的对象(或事件);这样每个元素不是在其他元素之前,就是在其他元素之后。这里,元素之间的顺序非常重要。
决策智能中的时间序列预测大模型
专知会员服务
34+阅读 · 1月7日
时间序列大模型综述
专知会员服务
46+阅读 · 2025年4月8日
「深度时间序列模型」综述
专知会员服务
44+阅读 · 2024年7月19日
时间序列和时空数据扩散模型综述
专知会员服务
64+阅读 · 2024年5月1日
基于模型系统的系统设计
科技导报
10+阅读 · 2019年4月25日
基于 Keras 用深度学习预测时间序列
R语言中文社区
23+阅读 · 2018年7月27日
R语言之数据分析高级方法「时间序列」
R语言中文社区
17+阅读 · 2018年4月24日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
美国当前高超音速导弹发展概述
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:03
《高超音速武器:一项再度兴起的技术》120页slides
无人机蜂群建模与仿真方法
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:08
澳大利亚发布《国防战略(2026年)》
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:42
【CMU博士论文】迈向基于基础先验的 4D 感知研究
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:46
全球高超音速武器最新发展趋势
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:17
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员