Ordinary Differential Equations (ODE)-based models have become popular foundation models to solve many time-series problems. Combining neural ODEs with traditional RNN models has provided the best representation for irregular time series. However, ODE-based models require the trajectory of hidden states to be defined based on the initial observed value or the last available observation. This fact raises questions about how long the generated hidden state is sufficient and whether it is effective when long sequences are used instead of the typically used shorter sequences. In this article, we introduce CrossPyramid, a novel ODE-based model that aims to enhance the generalizability of sequences representation. CrossPyramid does not rely only on the hidden state from the last observed value; it also considers ODE latent representations learned from other samples. The main idea of our proposed model is to define the hidden state for the unobserved values based on the non-linear correlation between samples. Accordingly, CrossPyramid is built with three distinctive parts: (1) ODE Auto-Encoder to learn the best data representation. (2) Pyramidal attention method to categorize the learned representations (hidden state) based on the relationship characteristics between samples. (3) Cross-level ODE-RNN to integrate the previously learned information and provide the final latent state for each sample. Through extensive experiments on partially-observed synthetic and real-world datasets, we show that the proposed architecture can effectively model the long gaps in intermittent series and outperforms state-of-the-art approaches. The results show an average improvement of 10\% on univariate and multivariate datasets for both forecasting and classification tasks.


翻译:以普通等式为基础的模型已成为解决许多时间序列问题的流行基础模型。 将神经值与传统的 RNN 模型相结合, 提供了非常规时间序列的最佳表达方式。 但是, 以 CODE 为基础的模型要求根据初始观测值或最后可用的观测结果来界定隐藏状态的轨迹。 这一事实令人怀疑生成的隐藏状态的隐藏状态是否足够长, 并且当使用长序列而不是通常使用的较短序列时, 它是否有效。 因此, 我们在本篇文章中引入了 CrossPyralPyramid, 这是一种以新颖的基于 COde 的模型模型, 目的是提高序列表示的通用性。 CrosyPyramid不仅仅依靠上次观察值的隐藏状态; 也考虑到从其他样本中学习的隐藏状态的 Oder 潜伏图示。 我们拟议模型的主要想法是确定以非线性关系为基础的未观测值值的隐藏状态。 因此, CrosyPyral- Encoder 构建了三个独特的部分数据表述方式:(1) Odemodal- road- road- rodustrational demodeal- demodeal- sal demodal demodal demodal demodal demodal demodustrislationslationslatesmlationslationsmal besmlates

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