Como dijo Jonathan Tay, puede considerar ARIMAX como una extensión de OLS (no es del todo trivial hacerlo y hay algunas cosas a tener en cuenta al hacerlo).
Contrarrestaría la premisa de la pregunta (bajo el supuesto de que estamos tratando la regresión OLS como una técnica de aprendizaje automático): bajo dicho supuesto, ARIMA y ARIMAX también son técnicas de aprendizaje automático.
El hecho de que sean de naturaleza estadística y tengan supuestos estadísticos no significa que no califican como ML. Si OLS es ML, también lo es la mayoría de las estadísticas. Solo se mira de manera diferente a veces.
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Editar: Después de comentar esta respuesta, me di cuenta de que había dejado algo fuera. Mi punto es que si OLS se ve como ML, también debería ARIMA y ARIMAX. La pregunta es si siempre deberían serlo (y la respuesta a menudo es negativa en mi mente), pero esa no es la pregunta bajo investigación.