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RAM:用 MLP 替代注意力机制以实现高效多元时间序列预测

机器学习 2025-05-13 v2

摘要

基于注意力的架构在时间序列预测任务中已无处不在,包括时空预测和长期时间序列预测。然而,我们对其有效性的原因理解仍然有限。在这项工作中,我们提出了一种新颖的剪枝策略,即用 MLP 替代注意力机制,该策略仅使用前馈层、残差连接和层归一化来近似注意力机制,用于多元时间序列预测中的时间和/或空间建模。具体而言,Q、K 和 V 投影、注意力分数计算、注意力分数与 V 的点积以及最终投影都可以从基于注意力的网络中移除,而不会显著降低性能,使得给定网络相较于其他 SOTA 方法仍保持顶级水平。RAM 使时空模型的 FLOPs 减少了 62.579%,性能下降不到 2.5%;使 LTSF 模型的 FLOPs 减少了 42.233%,性能下降不到 2%。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.24023,
  title  = {RAM: Replace Attention with MLP for Efficient Multivariate Time Series Forecasting},
  author = {Suhan Guo and Jiahong Deng and Yi Wei and Hui Dou and Furao Shen and Jian Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.24023},
  year   = {2025}
}