Time series data supports many domains (e.g., finance and climate science), but its rapid growth strains storage and computation. Dataset condensation can alleviate this by synthesizing a compact training set that preserves key information. Yet most condensation methods are image-centric and often fail on time series because they miss time-series-specific temporal structure, especially local discriminative motifs such as shapelets. In this work, we propose ShapeCond, a novel and efficient condensation framework for time series classification that leverages shapelet-based dataset knowledge via a shapelet-guided optimization strategy. Our shapelet-assisted synthesis cost is independent of sequence length: longer series yield larger speedups in synthesis (e.g., 29$\times$ faster over prior state-of-the-art method CondTSC for time-series condensation, and up to 10,000$\times$ over naively using shapelets on the Sleep dataset with 3,000 timesteps). By explicitly preserving critical local patterns, ShapeCond improves downstream accuracy and consistently outperforms all prior state-of-the-art time series dataset condensation methods across extensive experiments. Code is available at https://github.com/lunaaa95/ShapeCond.


翻译:时间序列数据支撑着众多领域(如金融与气候科学),但其快速增长给存储与计算带来压力。数据集压缩技术可通过合成保留关键信息的紧凑训练集来缓解这一问题。然而,现有压缩方法大多以图像为中心,往往无法有效处理时间序列数据,因为它们忽略了时间序列特有的时序结构,尤其是局部判别性模式(如shapelet)。本研究提出ShapeCond——一种新颖高效的时间序列分类数据集压缩框架,该框架通过shapelet引导的优化策略,利用基于shapelet的数据集知识。我们的shapelet辅助合成成本与序列长度无关:更长的时间序列能带来更大的合成加速(例如,相较于先前最先进的时间序列压缩方法CondTSC提速29倍,在包含3000个时间步的Sleep数据集上相比直接使用shapelet的方法最高可提速10000倍)。通过显式保留关键局部模式,ShapeCond提升了下游任务准确率,并在大量实验中持续超越所有先前最先进的时间序列数据集压缩方法。代码发布于https://github.com/lunaaa95/ShapeCond。

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。
【AAAI2025】TimeDP:通过领域提示学习生成多领域时间序列
「深度时间序列模型」综述
专知会员服务
43+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
【NeurIPS2023】半监督端到端对比学习用于时间序列分类
专知会员服务
36+阅读 · 2023年10月17日
【干货书】用于数据科学分析和预测的时间序列,529页pdf
专知会员服务
123+阅读 · 2022年10月10日
【Haute-Alsace博士论文】深度学习时序分类,175页pdf
专知会员服务
103+阅读 · 2020年10月4日
时空序列预测方法综述
专知
22+阅读 · 2020年10月19日
一文读懂图像压缩算法
七月在线实验室
17+阅读 · 2018年5月2日
如何设计基于深度学习的图像压缩算法
论智
41+阅读 · 2018年4月26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
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
0+阅读 · 2015年12月31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
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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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
Arxiv
0+阅读 · 2月13日
VIP会员
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
0+阅读 · 2015年12月31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
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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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