論文の概要: Deep Time Series Forecasting with Shape and Temporal Criteria
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.04610v1
- Date: Fri, 9 Apr 2021 21:24:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-16 09:03:26.261871
- Title: Deep Time Series Forecasting with Shape and Temporal Criteria
- Title(参考訳): 形状と時間基準を用いた深部時系列予測
- Authors: Vincent Le Guen, Nicolas Thome
- Abstract要約: 深層モデルの訓練目的に形状と時間的基準を取り入れることを提案する。
決定論的予測の新しい目的であるDILATEを導入し、正確な形状と時間変化検出をサポートする2つの用語を明示的に組み込んだ。
確率予測には、鋭く多様な予測セットを提供するフレームワークであるSTRIPE++を導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 44.728690975126845
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper addresses the problem of multi-step time series forecasting for
non-stationary signals that can present sudden changes. Current
state-of-the-art deep learning forecasting methods, often trained with variants
of the MSE, lack the ability to provide sharp predictions in deterministic and
probabilistic contexts. To handle these challenges, we propose to incorporate
shape and temporal criteria in the training objective of deep models. We define
shape and temporal similarities and dissimilarities, based on a smooth
relaxation of Dynamic Time Warping (DTW) and Temporal Distortion Index (TDI),
that enable to build differentiable loss functions and positive semi-definite
(PSD) kernels. With these tools, we introduce DILATE (DIstortion Loss including
shApe and TimE), a new objective for deterministic forecasting, that explicitly
incorporates two terms supporting precise shape and temporal change detection.
For probabilistic forecasting, we introduce STRIPE++ (Shape and Time diverRsIty
in Probabilistic forEcasting), a framework for providing a set of sharp and
diverse forecasts, where the structured shape and time diversity is enforced
with a determinantal point process (DPP) diversity loss. Extensive experiments
and ablations studies on synthetic and real-world datasets confirm the benefits
of leveraging shape and time features in time series forecasting.
- Abstract(参考訳): 本稿では,急激な変化を生じうる非定常信号の時系列予測の課題に対処する。
現在の最先端のディープラーニング予測手法は、しばしばMSEの変種で訓練されるが、決定論的および確率論的文脈において鋭い予測を提供する能力は欠如している。
これらの課題に対処するため,深層モデルの学習目的に形状と時間的基準を取り入れることを提案する。
我々は,動的時間ゆがみ(dtw)と時間歪み指数(tdi)の円滑な緩和に基づいて,形状と時間的類似性と相似性を定義し,微分可能な損失関数と正の半定値(psd)カーネルを構築する。
これらのツールを用いて、決定論的予測の新しい目的であるDILATE (Dstortion Loss including shApe and TimE)を導入し、正確な形状と時間変化検出をサポートする2つの用語を明示的に組み込んだ。
確率予測にはstripe++ (shape and time diverrsity in probabilistic forecasting) を導入する。これは、構造化された形状と時間の多様性を行列点プロセス(dpp)の多様性損失で強制する、鋭く多様な予測を提供するためのフレームワークである。
合成データと実世界のデータセットに関する広範な実験とアブレーションは、時系列予測における形状と時間の特徴を活用する利点を確認する。
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