Many real-world time series exhibit multiple seasonality with different lengths. The removal of seasonal components is crucial in numerous applications of time series, including forecasting and anomaly detection. However, many seasonal-trend decomposition algorithms suffer from high computational cost and require a large amount of data when multiple seasonal components exist, especially when the periodic length is long. In this paper, we propose a general and efficient multi-scale seasonal-trend decomposition algorithm for time series with multiple seasonality. We first down-sample the original time series onto a lower resolution, and then convert it to a time series with single seasonality. Thus, existing seasonal-trend decomposition algorithms can be applied directly to obtain the rough estimates of trend and the seasonal component corresponding to the longer periodic length. By considering the relationship between different resolutions, we formulate the recovery of different components on the high resolution as an optimization problem, which is solved efficiently by our alternative direction multiplier method (ADMM) based algorithm. Our experimental results demonstrate the accurate decomposition results with significantly improved efficiency.


翻译:许多实际世界时间序列显示多种季节性和不同长度的多重季节性。季节性成分的移走对于包括预测和异常检测在内的许多时间序列应用至关重要。然而,许多季节性趋势分解算法的计算成本很高,而且当存在多个季节性成分时需要大量数据,特别是当周期长度较长时。在本文件中,我们建议对具有多个季节性的时间序列采用普遍和高效的多尺度季节性分解算法。我们首先将原时间序列降为较低分辨率,然后将其转换为具有单一季节性的时间序列。因此,现有的季节性趋势分解算法可以直接用于获取趋势的粗估值和与较长周期长度相对应的季节性成分。我们通过考虑不同分辨率之间的关系,将高分辨率不同组成部分的回收编成一个优化问题,通过我们基于其他方向的乘数法(ADMM)的算法(AMM)有效解决。我们的实验结果显示准确的分解结果,并大大提高了效率。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
70+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
【大规模数据系统,552页ppt】Large-scale Data Systems
专知会员服务
60+阅读 · 2019年12月21日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
VALSE Webinar 特别专题之产学研共舞VALSE
VALSE
7+阅读 · 2019年9月19日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
计算机 | 国际会议信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月22日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5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
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Arxiv
5+阅读 · 2020年3月16日
Arxiv
3+阅读 · 2018年2月24日
VIP会员
相关资讯
VALSE Webinar 特别专题之产学研共舞VALSE
VALSE
7+阅读 · 2019年9月19日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
计算机 | 国际会议信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月22日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5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
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员