Spatial-Temporal Dynamic Graph Convolution Neural Network for Air Quality Prediction

计算机科学 图形 邻接矩阵 卷积(计算机科学) 数据挖掘 残余物 空间分析 邻接表 人工智能 模式识别(心理学) 算法 人工神经网络 理论计算机科学 数学 统计
作者
Xiaocao Ouyang,Yan Yang,Shujun Zhang,Wei Zhou
标识
DOI:10.1109/ijcnn52387.2021.9534167
摘要

Air quality prediction has received widespread attention from both the governments and citizens due to its close relation to our lives. Analyzing the spatial relations and temporal trends in air quality data is essential for air quality prediction task. However, most existing approaches require a pre-defined graph structure to capture the spatial dependencies of air quality data, and thus they can not be applied when a well-defined graph structure is unavailable. Besides, those methods do not give sufficient consideration to the latent relationships among entities of the graph over time. To overcome the above limitations, we propose a Spatial-Temporal Dynamic Graph Convolution Neural Network (ST-DGCN) in this paper. Our approach develops a dynamic adjacency matrix into graph convolution layer, which extracts the potential and time-varying spatial dependencies. To jointly model the spatial and temporal correlations, we combine dynamic graph convolution with gated recurrent unit and propose a unified DGC-GRU block. Next, a residual operation is further introduced into the DGC-GRU to simultaneously handle the information from different particles. Experimental results demonstrate that the proposed method outperforms the state-of-art baselines on two real-world air quality datasets.

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
汉堡包应助MXL采纳,获得10
刚刚
刚刚
斯文败类应助1008611采纳,获得10
刚刚
刚刚
汉堡包发布了新的文献求助10
1秒前
花生仔完成签到,获得积分10
2秒前
LockheedChengdu完成签到,获得积分10
2秒前
刘新宇发布了新的文献求助10
2秒前
照照完成签到,获得积分20
2秒前
冷静新烟发布了新的文献求助10
2秒前
积极问晴完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Lucas应助a1313采纳,获得10
4秒前
优雅柏柳发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
斯文雪青完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Farnon发布了新的文献求助30
5秒前
陌小石完成签到 ,获得积分0
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
1008611完成签到,获得积分10
6秒前
windking发布了新的文献求助10
6秒前
wanger完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
lovesonic发布了新的文献求助20
7秒前
一周八颗蛋完成签到,获得积分10
7秒前
李健的小迷弟应助jialing采纳,获得10
7秒前
苗条的平蝶完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
dldldldl应助欢喜的汽车采纳,获得10
8秒前
照照发布了新的文献求助10
8秒前
虚心的代丝完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
果味叶发布了新的文献求助10
8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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
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 6044071
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7809331
关于积分的说明 16243324
捐赠科研通 5189752
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777160
邀请新用户注册赠送积分活动 1760163
关于科研通互助平台的介绍 1643533