Mixed-Order Relation-Aware Recurrent Neural Networks for Spatio-Temporal Forecasting

计算机科学 成对比较 利用 关系(数据库) 数据挖掘 图形 残余物 人工智能 块(置换群论) 云计算 机器学习 理论计算机科学 算法 操作系统 计算机安全 数学 几何学
作者
Yuxuan Liang,Kun Ouyang,Yiwei Wang,Zheyi Pan,Yifang Yin,Hongyang Chen,Junbo Zhang,Yu Zheng,David S. Rosenblum,Roger Zimmermann
出处
期刊:IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:35 (9): 9254-9268 被引量:13
标识
DOI:10.1109/tkde.2022.3222373
摘要

Spatio-temporal forecasting has a wide range of applications in smart city efforts, such as traffic forecasting and air quality prediction. Graph Convolutional Recurrent Neural Networks (GCRNN) are the state-of-the-art methods for this problem, which learn temporal dependencies by RNNs and exploit pairwise node proximity to model spatial dependencies. However, the spatial relations in real data are not simply pairwise but sometimes in a higher order among multiple nodes. Moreover, spatio-temporal sequences deriving from nature are often regulated by known or unknown physical laws. GCRNNs rarely take into account the underlying physics in real-world systems, which may result in degenerated performance. To address these issues, we devise a general model called Mixed-Order Relation-Aware RNN (MixRNN+) for spatio-temporal forecasting. Specifically, our MixRNN+ captures the complex mixed-order spatial relations of nodes through a newly proposed building block called Mixer, and simultaneously addressing the underlying physics by the integration of a new residual update strategy. Experimental results on three forecasting tasks in smart city applications (including traffic speed, taxi flow, and air quality prediction) demonstrate the superiority of our model against the state-of-the-art methods. We have also deployed a cloud-based system using our method as the bedrock model to show its practicality.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
搞怪不斜发布了新的文献求助10
刚刚
YANGJINLAN发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
l玖发布了新的文献求助10
1秒前
diaohua发布了新的文献求助10
2秒前
popo发布了新的文献求助10
2秒前
若离完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
王一博完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
xinlei2023完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Annora完成签到,获得积分10
5秒前
LaFee完成签到,获得积分10
5秒前
zychaos发布了新的文献求助10
5秒前
爆米花应助Crazy111采纳,获得10
5秒前
Snow完成签到,获得积分20
5秒前
pp完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
why完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
NuYoah完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
清风完成签到 ,获得积分10
7秒前
威武从寒完成签到,获得积分10
7秒前
Str0n发布了新的文献求助10
7秒前
赵赶超关注了科研通微信公众号
8秒前
886tata发布了新的文献求助10
8秒前
SSS水鱼发布了新的文献求助20
8秒前
mhl11应助奋斗若风采纳,获得10
8秒前
小马甲应助自然的致远采纳,获得10
8秒前
Snow发布了新的文献求助10
9秒前
yy完成签到 ,获得积分10
9秒前
梦之哆啦发布了新的文献求助10
9秒前
张嘉伟完成签到,获得积分10
9秒前
kk发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
zhuding1978完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3299125
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2934137
关于积分的说明 8467404
捐赠科研通 2607589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1423778
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661689
邀请新用户注册赠送积分活动 645351