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TFKAN:用于长期时间序列预测的时频 KAN

机器学习 2025-06-17 v1

摘要

Kolmogorov-Arnold 网络 (KANs) 由于能够高效表示非线性关系并表现出局部可塑性,在长期时间序列预测中极为有效。然而,此前对 KAN 的研究主要集中于时间域,忽视了频域的潜力。时间序列数据的频域揭示了重复模式和周期性行为,这些补充了时间域中捕获的时间信息。为了填补这一空白,我们探索了 KAN 在频域中用于长期时间序列预测的应用。通过利用 KAN 的自适应激活函数及其在频域中对信号的全面表示能力,我们可以更有效地学习全局依赖和周期模式。为了整合来自时间域和频域的信息,我们提出了时频 KAN (TFKAN)。TFKAN 采用双分支架构,分别独立处理各域的特征,确保每个域的独特特性得到充分利用而不相互干扰。此外,为了考虑域之间的异质性,我们引入了一种维度调整策略,仅在频域中选择性地进行上采样,在提高效率的同时捕获更丰富的频域信息。实验结果表明,TFKAN 在多个数据集上持续优于最先进的 (SOTA) 方法。代码可在 https://github.com/LcWave/TFKAN 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.12696,
  title  = {TFKAN: Time-Frequency KAN for Long-Term Time Series Forecasting},
  author = {Xiaoyan Kui and Canwei Liu and Qinsong Li and Zhipeng Hu and Yangyang Shi and Weixin Si and Beiji Zou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.12696},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages,5 figures