[LG]《Wavelet Mixture of Experts for Time Series Forecasting》Z Zhou, Y Xiong, J Zhang, C Xia, X Xie [Shanghai University of Engineering Science] (2025)
WaveTS系列:基于小波变换的轻量级时间序列预测新范式
• 结合离散小波变换(DWT)与多层感知机(MLP),有效分离并利用时间序列的低频周期性与高频非平稳特征,实现高精度预测。
• WaveTS-B为基础模型,采用专用滤波器分解信号,利用MLP处理低频成分,兼顾性能与效率。
• WaveTS-M引入专家混合模型(MoE)与通道聚类策略,动态分配多通道权重,实现复杂多变量数据的高效建模与预测性能跃升。
• 使用可逆实例归一化(RevIN)保证输入输出尺度一致,支持长短期预测,适配多领域实际数据(电力、交通、气象等)。
• 实验覆盖8个真实数据集,WaveTS系列在准确率和计算资源消耗上均领先SOTA模型,参数量低至数万,训练速度快,推理延迟低,适合实时场景。
• 解析显示小波分解分离的低频信号主导预测效果,高频信号虽含噪声但辅助提升,权重学习进一步优化频段贡献。
• 多样化小波基测试表明Daubechies与Coiflets提升准确度,Haar小波则兼顾计算效率,灵活适配不同需求。
• 长输入历史下性能提升明显,充分利用时间信息,非周期性强噪声型数据表现稍逊,提示未来需增强对突发波动的适应性。
• 未来方向聚焦更优小波基探索、金融气象等高频波动领域适应性提升及智能制造等行业应用拓展。
WaveTS系列以小波域的信号细致分解结合动态专家网络,提出了一种兼具解释性、效率与准确性的时间序列预测路径,展示了频域特征与结构化多通道建模的巨大潜力。
了解详情🔗 arxiv.org/abs/2508.08825
时间序列预测小波变换混合专家模型深度学习多通道数据