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自监督对比学习在长期预测中的应用

Junwoo Park Daehoon Gwak Jaegul Choo Edward Choi

摘要

长期预测因其在处理长序列时所面临的时空复杂性而面临独特挑战。现有方法通常依赖滑动窗口机制来处理长序列,但难以有效捕捉部分存在于短窗口之外的长期变化特征(即“窗口外变化”)。本文提出一种新方法,通过引入对比学习与增强型分解架构,克服了这一局限,特别聚焦于长期变化模式的建模。为此,我们的对比损失函数引入了整个时间序列所包含的全局自相关性,从而在自监督框架下实现正负样本对的构建。结合所设计的分解网络,该对比学习机制显著提升了长期预测的性能。大量实验结果表明,在九个长期预测基准上的多项测试中,本方法优于14种基线模型,尤其在需要生成显著长序列输出的复杂预测场景中表现突出。项目源代码已公开,地址为:https://github.com/junwoopark92/Self-Supervised-Contrastive-Forecasting


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