Multivariate Time Series Forecasting focuses on the prediction of future values based on historical context. State-of-the-art sequence-to-sequence models rely on neural attention between timesteps, which allows for temporal learning but fails to consider distinct spatial relationships between variables. In contrast, methods based on graph neural networks explicitly model variable relationships. However, these methods often rely on predefined graphs and perform separate spatial and temporal updates without establishing direct connections between each variable at every timestep. This paper addresses these problems by translating multivariate forecasting into a spatiotemporal sequence formulation where each Transformer input token represents the value of a single variable at a given time. Long-Range Transformers can then learn interactions between space, time, and value information jointly along this extended sequence. Our method, which we call Spacetimeformer, achieves competitive results on benchmarks from traffic forecasting to electricity demand and weather prediction while learning fully-connected spatiotemporal relationships purely from data.


翻译:多变量时间序列预测侧重于根据历史背景预测未来值。 最新技术的序列到序列模型依赖时间步骤之间的神经注意, 允许时间学习, 但没有考虑到变量之间的不同空间关系。 相反, 基于图形神经网络的方法明显地模型变量关系。 然而, 这些方法往往依赖预先定义的图形, 进行不同的空间和时间更新, 但没有在每一个时间步骤中建立每个变量之间的直接联系。 本文通过将多变量预测转换成一个连续时间序列来解决这些问题, 每个变换器输入符号代表特定时间单个变量的价值。 长期变换器随后可以学习空间、 时间 和 价值 信息在这个扩展的序列中共同互动 。 我们称之为Spacetimeexer的方法, 在从流量预测到电力需求和天气预测的基准上取得竞争性的结果, 同时学习完全从数据中完全连接的波段关系 。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+阅读 · 2022年6月28日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
33+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
57+阅读 · 2022年1月5日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员