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时间证据融合网络:长期时间序列预测中的多源视图

机器学习 2025-08-13 v4 人工智能 神经与进化计算

摘要

在实际场景中,时间序列预测不仅需要准确性,还需要高效性。因此,对模型架构的探索一直是研究中长期热门的话题。为了应对这些挑战,我们从信息融合的角度提出了一种名为时间证据融合网络(TEFN)的新型骨干架构。具体而言,我们引入了基于证据理论的基本概率分配(BPA)模块,从通道和时间两个维度捕捉多变量时间序列数据的不确定性。此外,我们开发了一种新颖的多源信息融合方法,以有效整合来自 BPA 输出的两个不同维度,从而提高预测精度。最后,我们进行了大量实验,证明 TEFN 在保持显著更低的复杂度和更短的训练时间的同时,实现了与 SOTA 方法相当的性能。同时,我们的实验表明 TEFN 表现出高度的鲁棒性,在超参数选择期间误差波动极小。此外,由于 BPA 源自模糊理论,TEFN 具有高度的可解释性。因此,所提出的 TEFN 平衡了准确性、效率、稳定性和可解释性,使其成为时间序列预测的理想解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.06419,
  title  = {Time Evidence Fusion Network: Multi-source View in Long-Term Time Series Forecasting},
  author = {Tianxiang Zhan and Yuanpeng He and Yong Deng and Zhen Li and Wenjie Du and Qingsong Wen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06419},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI), 2025