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
Chen发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
狂野吐司完成签到 ,获得积分10
5秒前
花城完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
kk完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
小明发布了新的文献求助10
11秒前
dayone发布了新的文献求助10
11秒前
老孙发布了新的文献求助10
18秒前
科目三应助无恃有恐采纳,获得10
18秒前
21秒前
23秒前
24秒前
24秒前
Monamme完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
kk发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
tan发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
tt发布了新的文献求助10
29秒前
香蕉觅云应助Hollow采纳,获得10
29秒前
31秒前
31秒前
仁爱水之发布了新的文献求助10
34秒前
顾矜应助SigRosa采纳,获得10
36秒前
小蘑菇应助邓浩澜采纳,获得20
36秒前
Wenyilong完成签到,获得积分10
36秒前
Liangang发布了新的文献求助10
36秒前
Jasper应助回忆杀采纳,获得10
37秒前
37秒前
Orange应助小爱采纳,获得10
37秒前
多巴安关注了科研通微信公众号
37秒前
37秒前
ding应助mmccc1采纳,获得10
37秒前
六尺巷完成签到,获得积分10
39秒前
搜集达人应助吃了就会胖采纳,获得10
39秒前
39秒前
高分求助中
(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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
The Social Psychology of Citizenship 1000
Streptostylie bei Dinosauriern nebst Bemerkungen über die 540
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Brittle Fracture in Welded Ships 500
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 5919944
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6897292
关于积分的说明 15812182
捐赠科研通 5046701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2715887
邀请新用户注册赠送积分活动 1669094
关于科研通互助平台的介绍 1606477