論文の概要: Retrieval Based Time Series Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13525v1
- Date: Tue, 27 Sep 2022 16:43:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-28 14:48:33.904962
- Title: Retrieval Based Time Series Forecasting
- Title(参考訳): 検索に基づく時系列予測
- Authors: Baoyu Jing, Si Zhang, Yada Zhu, Bin Peng, Kaiyu Guan, Andrew Margenot
and Hanghang Tong
- Abstract要約: 時系列データは、スマートトランスポートや環境モニタリングなど、さまざまなアプリケーションに現れる。
時系列解析の基本的な問題の1つは時系列予測である。
理論的にも実証的にも,関連する時系列を参照として検索することで,不確実性を効果的に低減できることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 37.48394754614059
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Time series data appears in a variety of applications such as smart
transportation and environmental monitoring. One of the fundamental problems
for time series analysis is time series forecasting. Despite the success of
recent deep time series forecasting methods, they require sufficient
observation of historical values to make accurate forecasting. In other words,
the ratio of the output length (or forecasting horizon) to the sum of the input
and output lengths should be low enough (e.g., 0.3). As the ratio increases
(e.g., to 0.8), the uncertainty for the forecasting accuracy increases
significantly. In this paper, we show both theoretically and empirically that
the uncertainty could be effectively reduced by retrieving relevant time series
as references. In the theoretical analysis, we first quantify the uncertainty
and show its connections to the Mean Squared Error (MSE). Then we prove that
models with references are easier to learn than models without references since
the retrieved references could reduce the uncertainty. To empirically
demonstrate the effectiveness of the retrieval based time series forecasting
models, we introduce a simple yet effective two-stage method, called ReTime
consisting of a relational retrieval and a content synthesis. We also show that
ReTime can be easily adapted to the spatial-temporal time series and time
series imputation settings. Finally, we evaluate ReTime on real-world datasets
to demonstrate its effectiveness.
- Abstract(参考訳): 時系列データはスマートトランスポーテーションや環境モニタリングなど、さまざまなアプリケーションで表示されます。
時系列解析の基本的な問題の一つは時系列予測である。
近年のディープ時系列予測手法の成功にもかかわらず、正確な予測を行うには、過去の値の十分な観測が必要である。
言い換えれば、出力長さ(または予測地平線)と入力と出力長さの合計の比は十分に低くなければならない(例えば0.3)。
比が増加するにつれて(例えば0.8)、予測精度の不確実性は著しく増大する。
本稿では,関係時系列を参照として検索することで,不確実性を効果的に低減できることを示す。
理論解析において、まず不確実性を定量化し、平均二乗誤差(MSE)との関係を示す。
そして、検索した参照が不確実性を減少させるので、参照のないモデルよりも、参照を持つモデルは学習しやすいことを証明した。
検索に基づく時系列予測モデルの有効性を実証的に示すために,リレーショナル検索とコンテンツ合成からなるReTimeと呼ばれる,シンプルで効果的な2段階の手法を提案する。
また,空間-時間時系列と時系列インプテーションの設定にretimeが容易に適応できることを示す。
最後に、実世界のデータセット上でReTimeを評価し、その効果を実証する。
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