論文の概要: APS-LSTM: Exploiting Multi-Periodicity and Diverse Spatial Dependencies for Flood Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.06835v1
- Date: Sat, 07 Dec 2024 03:02:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-11 14:38:51.961077
- Title: APS-LSTM: Exploiting Multi-Periodicity and Diverse Spatial Dependencies for Flood Forecasting
- Title(参考訳): APS-LSTM:Flood Forecastingのための多周期・多次元空間依存性の爆発
- Authors: Jun Feng, Xueyi Liu, Jiamin Lu, Pingping Shao,
- Abstract要約: 本稿では,LSTM(APS-LSTM)に基づく適応型周期的空間的自己認識手法を提案する。
APS-LSTMは、多周期性の観点から時間的特徴を学習し、異なる周期分割から様々な空間的依存関係をキャプチャする。
2つの実世界のデータセットの実験は、APS-LSTMの優位性を示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.9323021258126856
- License:
- Abstract: Accurate flood prediction is crucial for disaster prevention and mitigation. Hydrological data exhibit highly nonlinear temporal patterns and encompass complex spatial relationships between rainfall and flow. Existing flood prediction models struggle to capture these intricate temporal features and spatial dependencies. This paper presents an adaptive periodic and spatial self-attention method based on LSTM (APS-LSTM) to address these challenges. The APS-LSTM learns temporal features from a multi-periodicity perspective and captures diverse spatial dependencies from different period divisions. The APS-LSTM consists of three main stages, (i) Multi-Period Division, that utilizes Fast Fourier Transform (FFT) to divide various periodic patterns; (ii) Spatio-Temporal Information Extraction, that performs periodic and spatial self-attention focusing on intra- and inter-periodic temporal patterns and spatial dependencies; (iii) Adaptive Aggregation, that relies on amplitude strength to aggregate the computational results from each periodic division. The abundant experiments on two real-world datasets demonstrate the superiority of APS-LSTM. The code is available: https://github.com/oopcmd/APS-LSTM.
- Abstract(参考訳): 正確な洪水予測は防災と緩和に不可欠である。
水文学データは、非常に非線形な時間パターンを示し、降雨と流れの間の複雑な空間的関係を包含する。
既存の洪水予測モデルは、これらの複雑な時間的特徴と空間的依存関係を捉えるのに苦労する。
本稿では,LSTM(APS-LSTM)に基づく適応型周期的空間的自己認識手法を提案する。
APS-LSTMは、多周期性の観点から時間的特徴を学習し、異なる周期分割から様々な空間的依存関係をキャプチャする。
APS-LSTMは3つの主要なステージから構成される。
一 高速フーリエ変換(FFT)を用いて各種周期パターンを分割する多機能分割
二 時空間的時間的パターン及び空間的依存関係に着目して、周期的かつ空間的自己注意を行う時空間情報抽出
3)各周期分割の計算結果を集約するために振幅強度に依存する適応的集約。
2つの実世界のデータセットに関する豊富な実験は、APS-LSTMの優位性を示している。
コードはhttps://github.com/oopcmd/APS-LSTM.comで入手できる。
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