Medan normen i tidsserieklassificering (TSC) har varit att förbättra noggrannheten, har nya modeller med fokus på effektivitet nyligen fått uppmärksamhet. I synnerhet modeller som kallas ROCKET"(RandOm Convolutional KErnel Transform), som fungerar genom att slumpmässigt generera ett stort antal kärnor som används som funktionsextraktorer för att träna en enkel åsklassificerare, kan prestera lika bra som andra toppmoderna algoritmer, samtidigt som de har en betydande ökning i effektivitet. Även om ROCKET-modeller ursprungligen designades för Univariate Time Series (UTS), som definieras av en enda kanal eller sekvens, har dessa klassificerare också visat utmärkta resultat när de testats på Multivariate Time Series (MTS), där egenskaperna för tidsserien är spridda över flera kanaler. Därför är det av vetenskapligt intresse att utforska dessa modeller för att bedöma deras övergripande prestanda och om effektiviteten kan förbättras ytterligare. Nyligen genomförda studier presenterar en ny algoritm som kallas Sequential Feature Detachment (SFD) som, förutom ROCKET, avsevärt kan minska storleken på modellerna samtidigt som noggrannheten ökar något genom en sekventiell funktionsvalsteknik. Trots dessa anmärkningsvärda resultat var experimenten som ledde till slutsatserna begränsade till användningen av UTS, vilket lämnade utrymme för utforskningen av denna algoritm på MTS. Följaktligen undersöker denna studie hur man kan utnyttja ROCKET-algoritmer och SFD för att förbättra MTS-klassificeringsuppgifter vad gäller både effektivitet och noggrannhet, samtidigt som god tolkningsbarhet bibehålls som en begränsning. För att uppnå detta genomförs experiment på flera University of East Anglia (UEA) MTS-datauppsättningar, testar modellensembler, grupperar kanaler baserat på förutsägbarhet och undersöker kanalrelevanser tillsammans med SFD. Resultaten visar hur modellanpassning inte är en metod som kan öka noggrannheten i testuppsättningarna och hur förutsägbarheten för enskilda kanaler inte bibehålls längs datapartitioner. Det visas dock hur användning av SFD med MiniROCKET, en variant av ROCKET som inkluderar slumpmässiga kanalkombinationer, inte bara förbättrar klassificeringsresultaten, utan också ger ett statistiskt signifikant kanalrelevansmått. / While the norm in Time Series Classification (TSC) has been to improve accuracy, new models focusing on efficiency have recently been attracting attention. In particular, models known as ”ROCKET” (RandOm Convolutional KErnel Transform), which work by randomly generating a large number of kernels used as feature extractors to train a simple ridge classifier, can yield results as good as other state-of-the-art algorithms while presenting a significant increase in efficiency. Although ROCKET models were originally designed for Univariate Time Series (UTS), which are defined by a single channel or sequence, these classifiers have also shown excellent results when tested on Multivariate Time Series (MTS), where the characteristics of the time series are spread across multiple channels. Therefore, it is of scientific interest to explore these models to assess their overall performance and whether efficiency can be further improved. Recent studies present a novel algorithm named Sequential Feature Detachment (SFD) which, on top of ROCKET, can significantly reduce the model size while slightly increasing accuracy through a sequential feature selection technique. Despite these remarkable results, the experiments leading to the conclusions were limited to the use of UTS, leaving room for the exploration of this algorithm on MTS. Consequently, this thesis evaluates different strategies to implement ROCKET and SFD algorithms for MTS classification tasks, focusing not only on improving efficiency and accuracy, but also on adding interpretability to the classifier. To achieve this, experiments were conducted by testing model ensembles, grouping channels based on predictability, and examining channel relevances alongside SFD. The University of East Anglia (UEA) MTS archive was used to evaluate the resulting models, as it is common with TSC algorithms. The results demonstrate that model ensembling does not increase accuracy in the test sets and that the predictability of individual channels is not maintained across dataset splits. However, the study shows that using SFD with MiniROCKET, a variant of ROCKET that includes random channel combinations, not only can improve classification results but also provide a statistically significant channel relevance measure.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-345080 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Solana i Carulla, Adrià |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2024:24 |
Page generated in 0.0021 seconds