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SegRNN:用于长期时间序列预测的分段循环神经网络

Shengsheng Lin Weiwei Lin Wentai Wu Feiyu Zhao Ruichao Mo Haotong Zhang

摘要

基于RNN的方法在处理长期时间序列预测(Long-term Time Series Forecasting, LTSF)任务时,面对过长的回看窗口(look-back window)和预测时域,面临显著挑战。因此,该领域主导方法已逐渐转向Transformer、MLP和CNN等架构。RNN性能受限的根本原因在于其需要进行大量递归迭代。为解决这一问题,本文提出两种新颖策略,以减少RNN在LTSF任务中的迭代次数:分段迭代(Segment-wise Iterations)与并行多步预测(Parallel Multi-step Forecasting, PMF)。将这两种策略结合的RNN模型——SegRNN,在保持高预测精度的同时,显著降低了所需的递归迭代次数,从而在预测准确率和推理速度方面均取得显著提升。大量实验结果表明,SegRNN不仅超越了当前最先进的基于Transformer的模型,且在运行时间与内存占用方面均降低超过78%。这些成果有力证明,RNN在LTSF任务中仍具备卓越性能,为未来进一步探索基于RNN的长期时间序列预测方法提供了充分激励。源代码即将发布。


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