Reliable uncertainty quantification is paramount for forecasting multivariate time series and spatiotemporal data. While Transformer architectures excel at sequence modeling, current probabilistic approaches typically rely on restrictive parametric likelihoods or quantile-based objectives, thereby limiting their ability to capture complex joint distributions in correlated time series. To overcome these limitations, we propose \textit{Enformer} and its spatiotemporal extension, \textit{GEnformer}. These models synthesize the expressive power of Transformers with engression, a stochastic learning paradigm for modeling conditional distributions. By injecting stochastic noise and optimizing a strictly proper scoring objective, our frameworks directly learn conditional predictive distributions without imposing parametric assumptions. This design ensures the generation of coherent multivariate trajectories while maintaining the Transformer's efficacy in modeling long-range dependencies and cross-series interactions. The probabilistic capability of Enformer is achieved with an asymptotic overhead of only a constant factor over a deterministic Transformer with an identical configuration. We extensively evaluate our frameworks on prominent multivariate benchmarks for temporal dynamics and real-world epidemic datasets for spatiotemporal dynamics. Empirical results demonstrate that both frameworks yield calibrated probabilistic forecasts and consistently outperform state-of-the-art baselines.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

阿里巴巴发布最新《时间序列Transformer建模》综述论文
专知会员服务
137+阅读 · 2022年2月16日
Transformer模型-深度学习自然语言处理,17页ppt
专知会员服务
108+阅读 · 2020年8月30日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
BERT大火却不懂Transformer?读这一篇就够了
大数据文摘
12+阅读 · 2019年1月8日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
时间序列深度学习:状态 LSTM 模型预测太阳黑子(上)
R语言中文社区
19+阅读 · 2018年6月15日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
5+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
6+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
4+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
5+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
10+阅读 · 9月21日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
BERT大火却不懂Transformer?读这一篇就够了
大数据文摘
12+阅读 · 2019年1月8日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
时间序列深度学习:状态 LSTM 模型预测太阳黑子(上)
R语言中文社区
19+阅读 · 2018年6月15日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员