Time-series is ubiquitous across applications, such as transportation, finance and healthcare. Time-series is often influenced by external factors, especially in the form of asynchronous events, making forecasting difficult. However, existing models are mainly designated for either synchronous time-series or asynchronous event sequence, and can hardly provide a synthetic way to capture the relation between them. We propose Variational Synergetic Multi-Horizon Network (VSMHN), a novel deep conditional generative model. To learn complex correlations across heterogeneous sequences, a tailored encoder is devised to combine the advances in deep point processes models and variational recurrent neural networks. In addition, an aligned time coding and an auxiliary transition scheme are carefully devised for batched training on unaligned sequences. Our model can be trained effectively using stochastic variational inference and generates probabilistic predictions with Monte-Carlo simulation. Furthermore, our model produces accurate, sharp and more realistic probabilistic forecasts. We also show that modeling asynchronous event sequences is crucial for multi-horizon time-series forecasting.


翻译:时间序列在运输、金融和医疗保健等各种应用中普遍存在,时间序列往往受到外部因素的影响,特别是以不同步事件的形式影响,使得预测变得困难。然而,现有模型主要被指定用于同步时间序列或不同步事件序列,很难提供合成方法来捕捉它们之间的关系。我们提出了一种新型的深层次有条件基因化模型(VSMHN),即多功能协同多霍里松网络(VSMHN),它是一个全新的、条件性强的深层次基因模型。为了了解不同序列之间的复杂关联,设计了一个定制的编码器,将深点进程模型和变异经常性神经网络的进展结合起来。此外,为分批进行不匹配序列的分批培训,精心设计了一个统一的时间编码和辅助过渡计划。我们的模型可以有效地使用随机变异推法来进行训练,并产生与蒙特-卡洛模拟的概率预测。此外,我们的模型产生准确、尖锐和更符合现实的相比性预测。我们还表明,模型性事件序列对于多正谱时间序列的预测至关重要。

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