論文の概要: An Open-Source and Reproducible Implementation of LSTM and GRU Networks for Time Series Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.18185v1
- Date: Fri, 25 Apr 2025 09:00:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:53.709537
- Title: An Open-Source and Reproducible Implementation of LSTM and GRU Networks for Time Series Forecasting
- Title(参考訳): 時系列予測のためのLSTMとGRUネットワークのオープンソースで再現可能な実装
- Authors: Gissel Velarde, Pedro Branez, Alejandro Bueno, Rodrigo Heredia, Mateo Lopez-Ledezma,
- Abstract要約: 本稿では,時系列予測のためのLong Short-Term Memory(LSTM)とGated Recurrent Unit(GRU)ネットワークのオープンソースかつ再現可能な実装について紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.69790911626182
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper introduces an open-source and reproducible implementation of Long Short-Term Memory (LSTM) and Gated Recurrent Unit (GRU) Networks for time series forecasting. We evaluated LSTM and GRU networks because of their performance reported in related work. We describe our method and its results on two datasets. The first dataset is the S&P BSE BANKEX, composed of stock time series (closing prices) of ten financial institutions. The second dataset, called Activities, comprises ten synthetic time series resembling weekly activities with five days of high activity and two days of low activity. We report Root Mean Squared Error (RMSE) between actual and predicted values, as well as Directional Accuracy (DA). We show that a single time series from a dataset can be used to adequately train the networks if the sequences in the dataset contain patterns that repeat, even with certain variation, and are properly processed. For 1-step ahead and 20-step ahead forecasts, LSTM and GRU networks significantly outperform a baseline on the Activities dataset. The baseline simply repeats the last available value. On the stock market dataset, the networks perform just like the baseline, possibly due to the nature of these series. We release the datasets used as well as the implementation with all experiments performed to enable future comparisons and to make our research reproducible.
- Abstract(参考訳): 本稿では,時系列予測のためのLong Short-Term Memory(LSTM)とGated Recurrent Unit(GRU)ネットワークのオープンソースかつ再現可能な実装について紹介する。
LSTM と GRU ネットワークは,その性能が関連研究で報告されているため,評価を行った。
2つのデータセット上で,本手法とその結果について述べる。
最初のデータセットはS&P BSE BANKEXで、10の金融機関の株価時系列(閉鎖価格)で構成されている。
アクティビティと呼ばれる第2のデータセットは、週に5日間の高活動と2日間の低活動に類似した10の合成時系列で構成されている。
実測値と予測値との間にはルート平均正方形誤差(RMSE)と方向精度(DA)を報告する。
データセット内のシーケンスに反復するパターンが含まれていても、特定の変動があっても適切に処理されている場合、データセットからの1つの時系列を使用して、ネットワークを適切にトレーニングすることができることを示す。
1ステップ先進予測と20ステップ先進予測では、LSTMとGRUネットワークはアクティビティデータセットのベースラインを大幅に上回る。
ベースラインは単に最後の利用可能な値を繰り返す。
株式市場のデータセットでは、ネットワークはベースラインと同じように動作します。
我々は、将来の比較を可能にし、我々の研究を再現可能にするために、使用したデータセットと、実施したすべての実験の実装をリリースする。
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