Parallel spatio-temporal attention-based TCN for multivariate time series prediction

计算机科学 循环神经网络 多元统计 系列(地层学) 任务(项目管理) 时间序列 窗口(计算) 人工智能 卷积神经网络 机器学习 人工神经网络 古生物学 管理 经济 生物 操作系统
作者
Jin Fan,Ke Zhang,Yipan Huang,Yifei Zhu,Baiping Chen
出处
期刊:Neural Computing and Applications [Springer Nature]
卷期号:35 (18): 13109-13118 被引量:294
标识
DOI:10.1007/s00521-021-05958-z
摘要

As industrial systems become more complex and monitoring sensors for everything from surveillance to our health become more ubiquitous, multivariate time series prediction is taking an important place in the smooth-running of our society. A recurrent neural network with attention to help extend the prediction windows is the current-state-of-the-art for this task. However, we argue that their vanishing gradients, short memories, and serial architecture make RNNs fundamentally unsuited to long-horizon forecasting with complex data. Temporal convolutional networks (TCNs) do not suffer from gradient problems and they support parallel calculations, making them a more appropriate choice. Additionally, they have longer memories than RNNs, albeit with some instability and efficiency problems. Hence, we propose a framework, called PSTA-TCN, that combines a parallel spatio-temporal attention mechanism to extract dynamic internal correlations with stacked TCN backbones to extract features from different window sizes. The framework makes full use parallel calculations to dramatically reduce training times, while substantially increasing accuracy with stable prediction windows up to 13 times longer than the status quo.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
开心叫兽完成签到,获得积分10
3秒前
酷波er应助limy采纳,获得10
4秒前
cai关闭了cai文献求助
4秒前
4秒前
5秒前
18°N天水色完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
kk发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
不安河水发布了新的文献求助10
10秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
10秒前
叶子完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
kai发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
可可完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
证明发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
dio完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
晴朗发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
科研通AI6.1应助小幸运采纳,获得10
13秒前
复杂听筠完成签到,获得积分10
13秒前
Lx完成签到 ,获得积分10
13秒前
百里笑晴完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.1应助Nebulous采纳,获得10
14秒前
14秒前
cookie发布了新的文献求助10
14秒前
zc发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5750468
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5464085
关于积分的说明 15366838
捐赠科研通 4889446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2629235
邀请新用户注册赠送积分活动 1577526
关于科研通互助平台的介绍 1534012