Aionoscope: 시계열 표현에서 잠재 상태 접근성을 디버깅하는 방법

Aionoscope: Debugging Latent-State Accessibility in Time-Series Representations

시계열 모델은 주로 예측 또는 분류 성능으로 평가되지만, 이러한 지표는 사용자가 검토하고자 하는 프로세스 상태(예: 이벤트 발생 시간, 위상, 진폭, 주파수 또는 모드 변수)가 모델의 표현에 얼마나 잘 보존되는지를 나타내지 못합니다. 본 논문에서는 Aionoscope를 소개하며, 이는 고정된 시계열 표현에서 잠재 상태 접근성을 디버깅하기 위한 생성기 기반 진단 도구입니다. Aionoscope는 프로세스 생성과 관측 렌더링을 분리하여 복잡한 혼합 구조와 노이즈 변동에 대한 정확한 범주형 및 밀집 레이블을 가진 시뮬레이션 데이터를 생성합니다. Aionoscope를 Primitive Process Mixtures로 구현하고, 공통 풀링 선형 프로브 방식을 사용하여 37개의 모델-어댑터 시스템을 평가했습니다. 주요 결과는 거칠고 세밀한 접근성 간의 불일치였습니다. 대부분의 시스템은 구성 요소 존재 여부를 쉽게 파악할 수 있도록 하지만, 밀집된 프로세스 상태를 훨씬 덜 안정적으로 노출합니다. 관측된 최고 성능의 밀집 프로브 행은 평균 마스크 $R^2$ 값이 0.689인 반면, 밀집 특징 오라클의 경우 0.999에 도달했습니다. 이는 Aionoscope가 드러내도록 설계된 실패 모드입니다. 즉, 표현이 '어떤 종류의 신호가 존재하는지' 수준에서는 유용해 보이지만, 디버깅에 필요한 시간, 위상, 진폭, 주파수 또는 모드 변수를 숨길 수 있습니다.

Time-series models are often evaluated by what they can forecast or classify, but those scores do not show whether their representations preserve the process state a user may want to inspect: event timing, phase, amplitude, frequency, or regime variables. We introduce Aionoscope, a generator-based diagnostic tool for debugging latent-state accessibility in frozen time-series representations. Aionoscope separates process generation from observation rendering, producing seeded synthetic streams with exact categorical and dense labels across mixture complexity and nuisance variation. We instantiate Aionoscope as Primitive Process Mixtures and evaluate 37 model-plus-adapter systems with a common pooled linear-probe protocol. The main result is a mismatch between coarse and fine-grained accessibility. Most systems make component presence easy to recover, but expose dense process state much less reliably: the highest observed dense-probe row reaches 0.689 mean masked $R^2$, while a dense-feature oracle reaches 0.999. This is the failure mode Aionoscope is designed to surface: a representation can look informative at the level of "what kind of signal is present" while hiding the timing, phase, amplitude, frequency, or regime variables needed for debugging.