論文の概要: T-Graphormer: Using Transformers for Spatiotemporal Forecasting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13274v1
• Date: Wed, 22 Jan 2025 23:32:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 15:57:45.915398
• Title: T-Graphormer: Using Transformers for Spatiotemporal Forecasting
• Title（参考訳）: T-Graphormer:時空間予測にトランスフォーマーを使用する
• Authors: Hao Yuan Bai, Xue Liu,
• Abstract要約: 時間的ダイナミクスをモデル化するためのトランスフォーマーベースのアプローチであるTGraph-Graphormerを導入する。 TGraph-Graphormerのリアルタイムトラフィック予測ベンチマークに対する有効性を検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.855856661274715
• License:
• Abstract: Time series data is ubiquitous and appears in all fields of study. In multivariate time series, observations are interconnected both temporally and across components. For instance, in traffic flow analysis, traffic speeds at different intersections exhibit complex spatiotemporal correlations. Modelling this dual structure poses significant challenges. Most existing forecasting methods tackle these challenges by separately learning spatial and temporal dependencies. In this work, we introduce T-Graphormer, a Transformer-based approach designed to model spatiotemporal correlations directly. Extending the Graphormer architecture to incorporate temporal dynamics, our method updates each node representation by selectively attending to all other nodes within a graph sequence. This design enables the model to capture rich spatiotemporal patterns with minimal reliance on predefined spacetime inductive biases. We validate the effectiveness of T-Graphormer on real-world traffic prediction benchmark datasets, achieving up to 10% reductions in both root mean squared error (RMSE) and mean absolute percentage error (MAPE) compared to state-of-the-art methods.
• Abstract（参考訳）: 時系列データはユビキタスであり、あらゆる研究分野に現れる。 多変量時系列では、観測は時間的にもコンポーネント間でも相互に行われる。 例えば、交通流解析では、異なる交差点での交通速度は複雑な時空間相関を示す。 この二重構造をモデル化することは大きな課題となる。 既存の予測手法の多くは、空間的依存と時間的依存を別々に学習することでこれらの課題に対処している。 本研究では,時空間相関を直接モデル化するトランスフォーマーを用いたT-Graphormerを提案する。 時間的ダイナミクスを取り入れたGraphormerアーキテクチャを拡張して,グラフシーケンス内の他のすべてのノードに選択的に参加することで,各ノード表現を更新する。 この設計により、事前定義された時空誘導バイアスに最小限の依存で、リッチな時空間パターンをキャプチャできる。 実世界の交通予測ベンチマークデータセットにおけるT-Graphormerの有効性を検証し、最先端手法と比較して、ルート平均二乗誤差(RMSE)と平均絶対パーセンテージ誤差(MAPE)の双方で最大10%の削減を実現した。

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