DUET:基于双聚类增强的多变量时间序列预测
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2025-01-13 v3 机器学习
摘要
多变量时间序列预测对于金融投资、能源管理、天气预测和交通优化等各种应用至关重要。然而,由于两个主要因素,准确预测备受挑战。首先,现实世界的时间序列因随时间分布迁移而呈现异构的时序模式。其次,由于通道之间的相关性复杂且交织,难以精确且灵活地建模通道之间的相互作用。本研究通过提出一种称为 DUET 的通用框架来解决这些挑战,该框架在时序和通道维度上引入双聚类,以增强多变量时间序列预测。首先,我们设计了时间聚类模块(TCM),将时间序列聚类为细粒度分布,以处理异构的时序模式。对于不同的分布聚类,我们设计了各种模式提取器来捕获其固有的时序模式,从而对异构性进行建模。其次,我们引入一种新的通道软聚类策略并设计了通道聚类模块(CCM),通过度量学习捕获频域中通道之间的关系,并应用稀疏化来缓解噪声通道的不利影响。最后,DUET 将 TCM 和 CCM 组合,以整合时序和通道两个维度。对 25 个来自 10 个应用领域的真实数据集进行的广泛实验表明,DUET 在实际应用中表现出领先的性能。
引用
@article{arxiv.2412.10859,
title = {DUET: Dual Clustering Enhanced Multivariate Time Series Forecasting},
author = {Xiangfei Qiu and Xingjian Wu and Yan Lin and Chenjuan Guo and Jilin Hu and Bin Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.10859},
year = {2025}
}
备注
Accepted by KDD 2025 research track