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通过基于 PID 优化器的快速张量潜在分解进行水质数据插补

机器学习 2025-03-11 v1

摘要

水质数据可以为水资源利用和污染防治提供重要的决策支持。然而,由于传感器故障等不可避免的因素,水质数据中存在大量缺失值,从而导致水文分析结果产生偏差,并无法准确支持环境治理决策。采用随机梯度下降的张量潜在分解被证明是一种有效的插补方法。然而,基于标准 SGD 的 LFT 模型通常存在收敛缓慢的问题,这损害了其效率。为了解决这个问题,本文提出了一种快速张量潜在分解模型。它通过利用非线性 PID 控制器将预测误差的过去、当前和未来信息纳入 SGD,从而构建了一个调整后的实例误差,以提高收敛速度。与在真实世界数据集上的 SOTA 模型相比,实验结果表明 FLFT 模型实现了更好的收敛速度和更高的精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.06997,
  title  = {Water Quality Data Imputation via A Fast Latent Factorization of Tensors with PID-based Optimizer},
  author = {Qian Liu and Lan Wang and Bing Yang and Hao Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06997},
  year   = {2025}
}