Real-world time-series datasets often violate the assumptions of standard supervised learning for forecasting -- their distributions evolve over time, rendering the conventional training and model selection procedures suboptimal. In this paper, we propose a novel method, Self-Adaptive Forecasting (SAF), to modify the training of time-series forecasting models to improve their performance on forecasting tasks with such non-stationary time-series data. SAF integrates a self-adaptation stage prior to forecasting based on `backcasting', i.e. predicting masked inputs backward in time. This is a form of test-time training that creates a self-supervised learning problem on test samples before performing the prediction task. In this way, our method enables efficient adaptation of encoded representations to evolving distributions, leading to superior generalization. SAF can be integrated with any canonical encoder-decoder based time-series architecture such as recurrent neural networks or attention-based architectures. On synthetic and real-world datasets in domains where time-series data are known to be notoriously non-stationary, such as healthcare and finance, we demonstrate a significant benefit of SAF in improving forecasting accuracy.


翻译:实时时间序列数据集常常违反标准监督预测学习的假设 -- -- 其分布随着时间变化而演变,使常规培训和模型选择程序不尽理想。在本文中,我们提议一种新颖的方法,即自我智能预测(SAF),以修改时间序列预测模型的培训,以改进其在使用非静止时间序列数据进行预测任务方面的绩效。苏丹武装部队整合了基于“后推”预测的自我适应阶段,即预测隐蔽输入在时间上的后退。这是一种测试时间设置的形式,在进行预测之前,在测试样品上造成自我监督的学习问题。这样,我们的方法使编码的表达方式能够有效地适应不断演变的分布,从而导致更高程度的普遍化。苏丹武装部队可以与任何基于时序的时间序列结构相结合,如经常性神经网络或关注型结构。在已知时间序列数据非固定的合成和现实世界数据集方面,例如医疗保健和融资,我们展示了在苏丹武装部队中大幅改进的准确性。

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