Deep Frequency Derivative Learning for Non-stationary Time Series Forecasting

系列(地层学) 计算机科学 时间序列 衍生工具(金融) 人工智能 机器学习 地质学 经济 古生物学 金融经济学
作者
Wei Fan,Kun Yi,Hangting Ye,Zhiyuan Ning,Qi Zhang,Ning An
标识
DOI:10.24963/ijcai.2024/436
摘要

While most time series are non-stationary, it is inevitable for models to face the distribution shift issue in time series forecasting. Existing solutions manipulate statistical measures (usually mean and std.) to adjust time series distribution. However, these operations can be theoretically seen as the transformation towards zero frequency component of the spectrum which cannot reveal full distribution information and would further lead to information utilization bottleneck in normalization, thus hindering forecasting performance. To address this problem, we propose to utilize the whole frequency spectrum to transform time series to make full use of data distribution from the frequency perspective. We present a deep frequency derivative learning framework, DERITS, for non-stationary time series forecasting. Specifically, DERITS is built upon a novel reversible transformation, namely Frequency Derivative Transformation (FDT) that makes signals derived in the frequency domain to acquire more stationary frequency representations. Then, we propose the Order-adaptive Fourier Convolution Network to conduct adaptive frequency filtering and learning. Furthermore, we organize DERITS as a parallel-stacked architecture for the multi-order derivation and fusion for forecasting. Finally, we conduct extensive experiments on several datasets which show the consistent superiority in both time series forecasting and shift alleviation.

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
sunyafei发布了新的文献求助10
1秒前
15发布了新的文献求助10
2秒前
灵巧尔云完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
威武大将军完成签到,获得积分20
7秒前
毕十三发布了新的文献求助10
8秒前
无花果应助楠楠2001采纳,获得10
9秒前
咕咕应助权志龙采纳,获得10
10秒前
正方形的瓜皮完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
九尾狐发布了新的文献求助20
10秒前
15完成签到,获得积分10
10秒前
孤独的凌翠完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
11秒前
凡凡发布了新的文献求助30
13秒前
orixero应助明亮冬易采纳,获得10
14秒前
15秒前
孤独的凌文完成签到,获得积分10
15秒前
852应助平淡南霜采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
accept完成签到,获得积分10
19秒前
酷波er应助毕十三采纳,获得10
20秒前
jasonjiang完成签到 ,获得积分10
23秒前
笨蛋没烦恼完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
斯文败类应助青黛采纳,获得10
26秒前
27秒前
大个应助Jason采纳,获得10
27秒前
蒋楚涵完成签到,获得积分10
27秒前
24号甜冰茶完成签到,获得积分10
28秒前
中和皇极应助Valky采纳,获得10
29秒前
30秒前
好丽友发布了新的文献求助30
30秒前
若尘完成签到 ,获得积分10
31秒前
33秒前
33秒前
然然LZR发布了新的文献求助10
33秒前
QQ完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
Relativism, Conceptual Schemes, and Categorical Frameworks 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3462718
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3056227
关于积分的说明 9051055
捐赠科研通 2745844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506627
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696181
邀请新用户注册赠送积分活动 695700