5个时间序列预测的深度学习模型对比总结:从模拟统计模型到可以预训练的无监督模型

发布时间:2022-08-18 18:21

时间序列预测在最近两年内发生了巨大的变化,尤其是在kaiming的MAE出现以后,现在时间序列的模型也可以用类似MAE的方法进行无监督的预训练

Makridakis M-Competitions系列(分别称为M4和M5)分别在2018年和2020年举办(M6也在今年举办了)。对于那些不了解的人来说,m系列得比赛可以被认为是时间序列生态系统的一种现有状态的总结,为当前得预测的理论和实践提供了经验和客观的证据。

2018年M4的结果表明,纯粹的“ ML”方法在很大程度上胜过传统的统计方法,这在当时是出乎意料的。在两年后的M5[1]中,最的高分是仅具有“ ML”方法。并且所有前50名基本上都是基于ML的(大部分是树型模型)。这场比赛看到了LightGBM(用于时间序列预测)以及Amazon's Deepar [2]和N-Beats [3]的首次亮相。N-Beats模型于2020年发布,并且优于M4比赛的获胜者3%!

最近的 Ventilator Pressure Prediction比赛展示了使用深度学习方法来应对实时时间序列挑战的重要性。比赛的目的是预测机械肺内压力的时间顺序。每个训练实例都是自己的时间序列,因此任务是一个多个时间序列的问题。获胜团队提交了多层深度架构,其中包括LSTM网络和Transformer 块。

在过去的几年中,许多著名的架构已经发布,如MQRNN和DSSM。所有这些模型都利用深度学习为时间序列预测领域贡献了许多新东西。除了赢得Kaggle比赛,还给我们带来了更多的进步比如:

  • 多功能性:将模型用于不同任务的能力。
  • MLOP:在生产中使用模型的能力。
  • 解释性和解释性:黑盒模型并不那么受欢迎。

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