本文提出Halo方法,通过异方差估计提升时间序列预测精度。传统异方差预测通常用于不确定性量化,而该研究证明其还能改善点估计,这与在非时间序列任务中异方差估计的负面结果形成对比。Halo在现有深度预测器架构上增加一个输出,用于估计隐含分布的尺度参数,并以匹配的负对数似然进行训练。作者在三种先进模型(Transformer、图网络结合变分自编码器、单层卷积网络)上分别采用高斯和拉普拉斯损失进行验证,在标准基准的五个电价市场上,30组模型-市场-指标对比中有28组改善了MSE和MAE,平均MSE降低2.6%至16.5%,平均MAE降低1.7%至11.0%。研究还发现,尺度估计来自第二个投影头还是完整并行网络影响不大,关键在于网络是否估计尺度;且改进在原点估计基线已调优的超参数下依然成立,无需重新调参。
| 异方差预测 | 网络同时估计位置参数和尺度参数,以捕捉数据中方差变化的不确定性。 |
| Halo | 一种通过复用现有深度预测器架构并增加尺度输出,在负对数似然下训练以改进点估计的方法。 |
| 负对数似然 | 一种损失函数,用于衡量模型预测分布与真实数据分布的匹配程度,常用于概率预测。 |
| MSE | 均方误差,衡量预测值与真实值之间平方差异的平均值,是常用的点预测评估指标。 |
| MAE | 平均绝对误差,衡量预测值与真实值之间绝对差异的平均值,对异常值更稳健。 |
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