note 2024-09-06 Timeseries

【Paper】N-BEATS

论文简介

历史研究和瓶颈

在 M4 竞赛中,前排基本都用机器学习的方法,但赢家们还结合了传统统计模型, 例如选手 Smyl 的方法是:带残差/关注机制的神经空洞 LSTM + 经典 Holt-Winter 统计模型。 受到 M4 竞赛的启发,作者想探究在时间序列预测背景下的纯深度学习模型结构, 同时想让模型具有可解释性,让模型能够抽取可解释性因子后,给出预测结果。

论文贡献

N-BEATS 的贡献主要有两点:

  • 深度神经结构:没用时序特别组成成分,用单纯的深度学习模型也能超过 M3 和 M4 竞赛中做的好的统计方法。
  • 对时序可解释的深度学习模型:N-BEATS 模型能跟传统时序中“seasonality-trend-level” 的方法(序列分解)相近, 输出的结果具有可解释性。

问题定义

先了解下离散时间下单一时序点预测的评估函数:MAPE、sMAPE、MASE 和 OWA。

MAPE

模型定义

实验结果

总结

资料