中文

Fi$^2$VTS:基于捕捉频域内内部及变量间变异的时序预测

人工智能 2024-11-05 v7

摘要

时序预测(TSF)在医疗监护和作物生长等诸多应用中发挥着关键作用。尽管深度学习方法在TSF方面取得了进展,但其对长期序列的预测能力仍受限。这一限制源于未能同时考虑internal和inter-variable变异。为缓解这一挑战,我们引入Fi2^2VBlock,利用频域视角捕捉internal和inter-variable变异。经过Frequency Transform Module转换至频域后,设计了Real和Imaginary部分之间的Frequency Cross Attention,以获得更强的频率表示并捕捉internal变异。此外,采用Inception模块进行信息整合,从而捕获不同变量之间的相关性。我们设计的主干网络Fi2^2VTS采用残差架构,通过拼接多个Fi2^2VBlock来防止梯度消失问题。理论上,我们证明Fi2^2VTS在每个Fi2^2VBlock的计算中将时间和空间复杂度从O(L2)\mathcal{O}(L^2)显著降低至O(L)\mathcal{O}(L)。经验评估表明,Fi2^2VTS在两个基准数据集上超越了其他基线方法。实现代码已访问于\url{https://github.com/HITshenrj/Fi2VTS}。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.21275,
  title  = {Fi$^2$VTS: Time Series Forecasting Via Capturing Intra- and Inter-Variable Variations in the Frequency Domain},
  author = {Rujia Shen and Yang Yang and Yaoxion Lin and Liangliang Liu and Boran Wang and Yi Guan and Jingchi Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21275},
  year   = {2024}
}

备注

There was an error in the experimental results; we mistakenly took the result of our method on the ETTh2 dataset as the result of our method on the ETTh1 dataset