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FTMixer:时频域表示融合用于时间序列建模

机器学习 2024-08-13 v2

摘要

时间序列数据可以在时域和频域中表示,时域强调局部依赖关系,频域强调全局依赖关系。为了利用两个域在捕获局部和全局依赖关系方面的优势,我们提出了频域和时域混合器(FTMixer)。为了利用频域的全局特性,我们引入了频率通道卷积(FCC)模块,旨在捕获全局序列间依赖关系。受频域变换中加窗概念的启发,我们提出了加窗频率卷积(WFC)模块来捕获局部依赖关系。WFC模块首先在每个窗口内应用频率变换,然后在窗口之间进行卷积。此外,为了更好地捕获这些局部依赖关系,我们采用通道独立方案来混合时域和频域块。值得注意的是,FTMixer使用基于实数的离散余弦变换(DCT)而不是基于复数的离散傅里叶变换(DFT),从而能够在频域中直接利用现代深度学习算子。在七个真实世界长期时间序列数据集上的大量实验结果表明,FTMixer在预测性能和计算效率方面均具有优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.15256,
  title  = {FTMixer: Frequency and Time Domain Representations Fusion for Time Series Modeling},
  author = {Zhengnan Li and Yunxiao Qin and Xilong Cheng and Yuting Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15256},
  year   = {2024}
}