SOFTS: Efficient Multivariate Time Series Forecasting with Series-Core Fusion

2024年04月22日
  • 简介
    多元时间序列预测在金融、交通管理、能源和医疗保健等领域中起着至关重要的作用。最近的研究强调了通道独立性对抗分布漂移的优势,但忽略了通道相关性,限制了进一步的改进。一些方法利用注意力或混合器等机制来解决这个问题,通过捕捉通道相关性,但它们要么引入过多的复杂性,要么过于依赖相关性在分布漂移下获得令人满意的结果,特别是在通道数量较多的情况下。为了解决这个问题,本文提出了一种高效的基于MLP的模型——Series-cOre Fused Time Series forecaster (SOFTS),其中包括一个新颖的STar Aggregate-Dispatch (STAD)模块。与传统方法通过分布式结构(例如注意力)来管理通道交互不同,STAD采用集中策略。它将所有系列聚合成一个全局核心表示,然后将其分配和融合到各个系列表示中,以有效促进通道交互。SOFTS仅具有线性复杂度,却实现了优于现有最先进方法的性能。实验证明,STAD模块在不同的预测模型中具有广泛的适用性。为了进一步的研究和开发,我们已经将我们的代码公开在https://github.com/Secilia-Cxy/SOFTS。
  • 图表
  • 解决问题
    解决多元时间序列预测中存在的通道相关性问题,提高对分布漂移的抵抗能力。
  • 关键思路
    提出了一种基于MLP的时间序列预测模型SOFTS,其中包含一种新颖的STAD模块,采用集中式策略来处理通道相关性,通过聚合所有序列形成全局核心表示,然后将其分派和融合到各个序列表示中,有效促进通道交互。
  • 其它亮点
    实验结果表明,SOFTS在多个数据集上都优于现有的最先进方法,且具有线性复杂度。STAD模块在不同预测模型中具有广泛的适用性。研究者已将代码公开在GitHub上。
  • 相关研究
    最近的相关研究包括:'A Transformer-based Approach for Multivariate Time Series Forecasting','Multivariate Time Series Forecasting with Hybrid Deep Learning Based on Autoencoder and RNN'等。
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