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LightCTS:一种用于相关时间序列预测的轻量级框架

机器学习 2023-02-28 v2 人工智能 数据库

摘要

相关时间序列(CTS)预测在许多实际应用中起着至关重要的作用,例如交通管理与服务器负载控制。已有许多深度学习模型被提出以提升 CTS 预测的精度。然而,尽管模型变得日益复杂且计算密集,它们却难以提升精度。本研究另辟蹊径,旨在实现更高效的轻量级模型,在保持精度的同时能够部署于资源受限设备。为实现该目标,我们刻画了流行的 CTS 预测模型并得到两点启示,指明了轻量级 CTS 预测的方向。在此基础上,我们提出 LightCTS 框架,其采用时间与空间算子的简单堆叠,而非计算代价高得多的交替堆叠。此外,LightCTS 具备轻量时间与空间算子模块,称为 L-TCN 与 GL-Former,在提升计算效率的同时不损害其特征提取能力。LightCTS 还包含末次压缩方案,以减少冗余时间特征并加速后续计算。在单步与多步预测基准数据集上的实验表明,LightCTS 能以大幅降低的计算与存储开销实现近乎最先进的精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.11974,
  title  = {LightCTS: A Lightweight Framework for Correlated Time Series Forecasting},
  author = {Zhichen Lai and Dalin Zhang and Huan Li and Christian S. Jensen and Hua Lu and Yan Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.11974},
  year   = {2023}
}

备注

accepted by ACM SIGMOD 2023