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TiVaT:一种用于捕获多元时间序列预测中异步依赖关系的单一统一机制Transformer

机器学习 2025-02-03 v2 人工智能

摘要

多元时间序列(MTS)预测在各个领域都至关重要,但由于需要同时对时间和变量间依赖关系进行建模,仍然具有挑战性。现有的通道依赖模型(其中基于Transformer的模型占主导地位)分别处理这些依赖关系,限制了它们捕获诸如领先-滞后动态等复杂交互的能力。为了解决这个问题,我们提出了TiVaT(时间变量Transformer),这是一种新颖的架构,它包含一个单一的统一模块,即联合轴(JA)注意力模块,该模块同时处理时间和变量建模。JA注意力模块动态选择相关特征以特别捕获异步交互。此外,我们在JA注意力中引入了距离感知的时间变量采样,这是一种新颖的机制,通过学习的二维嵌入空间提取重要模式,同时减少噪声。大量实验表明,TiVaT在各种数据集上具有整体性能,特别是在具有复杂异步依赖关系的场景中表现出色。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.01531,
  title  = {TiVaT: A Transformer with a Single Unified Mechanism for Capturing Asynchronous Dependencies in Multivariate Time Series Forecasting},
  author = {Junwoo Ha and Hyukjae Kwon and Sungsoo Kim and Kisu Lee and Seungjae Park and Ha Young Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01531},
  year   = {2025}
}

备注

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