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 Science+Business Media]
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
shunee发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
感动水杯发布了新的文献求助10
1秒前
超级的逊发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
天天快乐应助落无痕采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
reborn完成签到,获得积分10
3秒前
嘻嘻琳发布了新的文献求助10
3秒前
情怀应助风中如松采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
无花果应助beixun采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
超级的逊完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
科研椰子发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助SHE采纳,获得10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
清秀网络完成签到,获得积分10
7秒前
gjy完成签到,获得积分10
7秒前
末位牛马发布了新的文献求助10
7秒前
杨世杰应助大白采纳,获得10
7秒前
小夏发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
SciGPT应助lala采纳,获得10
8秒前
8秒前
科目三应助Windln采纳,获得10
8秒前
芝士小熊发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2应助不吃香菜采纳,获得10
9秒前
英姑应助catut采纳,获得10
9秒前
9秒前
根号三完成签到,获得积分10
9秒前
9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
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6114249
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7942675
关于积分的说明 16467890
捐赠科研通 5238726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2799065
邀请新用户注册赠送积分活动 1780712
关于科研通互助平台的介绍 1652931