FEDformer:融合傅里叶变换的长期序列预测Transformer

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"FEDformer.pdf,一篇关于时间序列预测的学术论文,提出了一种名为FEDformer的新方法,该方法结合了Transformer模型和季节性趋势分解技术,旨在解决长期序列预测中的计算复杂度高和全局视野捕捉不足的问题。通过引入频率增强的Transformer,利用Fourier变换来提升对稀疏表示的捕获能力,从而提高长期预测的性能。" 在时间序列分析和预测领域,Transformer模型已经显著提升了预测的准确度,特别是在处理复杂序列任务时表现优秀。然而,尽管Transformer具有强大的注意力机制,能够捕捉到序列中的局部细节,但它们在处理长期序列预测时面临两个主要问题:计算效率低和难以把握全局趋势。 FEDformer(Frequency Enhanced Decomposed Transformer)正是为了解决这些问题而提出的。该方法融合了季节性趋势分解技术,这一技术能够将时间序列分解为季节性、趋势和其他成分,从而更好地理解数据的整体趋势。同时,FEDformer引入了一个频率增强的Transformer组件,它利用了时间序列在Fourier基中的稀疏特性。通过这种方式,模型能够更高效地学习和表示时间序列中的周期性和周期性模式。 Fourier变换是一种数学工具,可以将信号从时域转换到频域,帮助识别不同频率的成分。在FEDformer中,它被用来揭示时间序列的周期性结构,这些结构在原始数据中可能不易察觉。这种频率增强的策略使得模型能够在进行长期预测时,更准确地捕获和利用这些周期性特征。 此外,FEDformer的另一个优势是效率。与标准Transformer相比,它的线性时间复杂度意味着在处理大规模时间序列数据时,FEDformer能更快地收敛,且计算成本更低。这使得FEDformer不仅在预测精度上有所提升,而且在实际应用中更具可行性,尤其对于那些需要实时或近实时预测的场景,如能源需求预测、金融市场分析和气象预报等。 FEDformer通过结合经典的时间序列分解方法和创新的频率增强Transformer,为长期序列预测提供了一种更高效、更准确的解决方案,有望成为未来时间序列分析领域的研究热点。