共変量を考慮した時系列基盤モデルによる説明可能な需要(負荷)予測

arXiv cs.LG / 2026/5/1

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要点

  • 本論文は、電力網のような重要インフラ用途に向けて、Time Series Foundation Models(TSFMs)に対するSHAP(Shapley Additive Explanations)の効率的な計算手法を提案し、予測の透明性を高めます。
  • TSFMsがコンテキスト長や共変量の扱いに柔軟性を持つ点を活用して、時間方向および共変量のマスキング(入力を選択的に伏せる)を効率的に行い、SHAPに基づく説明をスケール可能にします。
  • Chronos-2 と TabPFN-TS の2つのTSFMを、送電事業者(TSO)のためのデイアヘッド負荷予測で評価し、ゼロショットでの予測性能が、複数年のTSOデータで学習した専用Transformerに匹敵することを示します。
  • 提案手法で得られる説明は既存の専門知識と整合しており、TSFMが負荷予測に天候情報やカレンダー情報を適切に利用することが示されたと報告されています。
  • 総じて、本研究はSHAPのような説明可能性手法と組み合わせれば、TSFMsが運用エネルギー予測のための透明で信頼できるツールになり得ると結論づけています。