基于分治策略和频域调制的轻量级多元长时序预测方法

摘要

多元长时序预测的主流框架是编码器-解码器结构，然而关于解码器结构的研究略显不足.采用简单的全连接层作为解码器不仅导致模型参数量过大，且忽略了多元时间序列的通道异质性和时序依赖性.针对上述问题，本文提出了一种基于分治策略和频域调制的轻量级多元长时序预测方法.首先，频域分段编码器将历史时间序列划分为时间片段并映射至频域，利用频域混合器提取时间片段内部特征和片段间相关性；然后，基于分治策略将长时序预测任务分解为各频率分量的子预测任务，并通过模型参数共享机制实现了解码器的轻量化设计；最后，使用通道调制头和时序调制头对初步预测结果进行频域特异性调制，弥补了解码过程在建模通道异质性和时序依赖性方面的不足.五个时序数据集上的实验结果表明该方法的预测精度优于现有的八个最新基线方法，同时展现出优异的轻量化特性.

关键词

多元长时序预测 / 解码器 / 分治策略 / 通道异质性 / 时序依赖性

基金资助

辽宁省应用基础研究计划项目(2022JH2/101300255)资助; 中国科学院沈阳自动化研究所基础研究计划项目(2022000346)资助