論文の概要: PESD-TSF: A Period-Aware and Explicit Structured Decomposition Framework for Long-Term Time Series Forecasting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.16449v1
• Date: Fri, 15 May 2026 03:11:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 23:51:08.324321
• Title: PESD-TSF: A Period-Aware and Explicit Structured Decomposition Framework for Long-Term Time Series Forecasting
• Title（参考訳）: PESD-TSF:長期連続予測のための周期的・明示的構造化分解フレームワーク
• Authors: Hua Wang, Xianhao Jiao, Fan Zhang,
• Abstract要約: PESD-TSFは、長期連続予測のための物理に着想を得た構造化分解フレームワークである。 信号振幅を変調し、深い層をまたいだ周期構造を保存するために、連続した時間前処理を組み込む。 ベンチマークデータセットの実験は、PESD-TSFが一貫して最先端のパフォーマンスを達成することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.1337977581640075
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Deep forecasting models often suffer from attenuated periodic perception and entangled trend-noise representations as network depth increases. Moreover, the widely adopted channel-independent paradigm, while improving training stability, disrupts intrinsic dynamic coordination among variables, hindering the modeling of cross-variable consistency in multivariate time series. To address these issues, we propose PESD-TSF, a physics-inspired structured decomposition framework for long-term time series forecasting that jointly emphasizes interpretability and predictive accuracy. PESD-TSF introduces three key designs. First, a Multiplicative Periodic Gating mechanism incorporates continuous-time priors to dynamically modulate signal amplitudes, preserving periodic structures across deep layers. Second, a multi-scale structured encoder integrates detrended attention with hierarchical sampling to explicitly decouple long-term trends from high-frequency variations while retaining fine-grained temporal semantics. Third, to recover disrupted inter-variable dependencies, we propose Cross-Scale Collaborative Attention (CSCA) together with an RLC regularization scheme, which reconstructs global inter-variable topology in deep feature spaces and enforces physically consistent collaboration through orthogonality and consistency constraints. Extensive experiments on benchmark datasets from multiple domains demonstrate that PESD-TSF consistently achieves state-of-the-art performance, with particularly strong gains on multivariate forecasting tasks involving complex inter-variable coupling, highlighting its superior structural modeling capability and generalization.
• Abstract（参考訳）: 深層予測モデルは、ネットワーク深度が増加するにつれて、周期的知覚の減衰と絡み合ったトレンドノイズ表現に悩まされることが多い。 さらに、訓練安定性を改善しつつ、広く採用されているチャネル非依存パラダイムは、変数間の固有の動的調整を阻害し、多変量時系列におけるクロス変数一貫性のモデル化を妨げる。 これらの問題に対処するため,PESD-TSFを提案する。これは物理学にヒントを得た長期時系列予測のための構造化分解フレームワークで,解釈可能性と予測精度を両立させる。 PESD-TSFは3つの重要な設計を導入した。 まず、多重周期ゲーティング機構は、信号振幅を動的に変調し、深い層をまたいだ周期構造を保存するために、連続時間前処理を組み込む。 第二に、マルチスケール構造化エンコーダは、時間的セマンティクスを微妙に保ちながら、高周波数変動から長期トレンドを明確に切り離すために、遅延注意と階層的サンプリングを統合する。 第三に、分散した変数間の依存関係を回復するために、直交性や一貫性の制約によって、グローバルな変数間トポロジを深い特徴空間で再構築し、物理的に一貫した協調を強制するRCC正規化スキームとともに、クロススケール協調注意(CSCA)を提案する。 PESD-TSFは、複雑な相互結合を含む多変量予測タスクにおいて特に大きな利益をもたらし、その優れた構造モデリング能力と一般化を浮き彫りにしている。

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