时间序列-预测-模型-2020：Informer【比Transformer更有效的长时间序列预测】【在对性能影响不大的前提下降低复杂度】

摘要

时序预测这个领域的工作与很多其他领域类似，我们可以按“深度学习”方法的引入作为分界线。在此之前的方法是传统的时序建模方法，比如移动平均、自回归、以及结合差分的ARIMA模型等，有着悠久的历史以及基于理论基础的可解释性。但是，这类方法一般要求时间序列是平稳的，而且对于多变量协同预测要做很多人工处理，因此主要适用于小规模单变量的时序预测问题。在当前的大数据应用场景下，用深度神经网络粗暴的自动提取特征，虽然丢失了可解释性，但性能远超传统方法。

使用神经网络对于序列信息进行建模的经典方法是循环神经网络（RNN: Recurrent Neural Network）及其各种变种（LSTM: Long Short-Term Memory、GRU: Gated Recurrent Unit）。然而，RNN的训练难以并行化，而且对于长序列建模面临梯度消失和梯度爆炸等问题。2017年基于自注意力机制的Transformer架构横空出世，Google展示了它在机器翻译领域的绝佳性能。自此以后，无数文章前仆后继把Transformer用于各种序列信息建模，把所有之前用到RNN的问题都洗了几遍，把SOTA性能刷的也是死去活来。这一两年来，Transformer也开始对CNN相关问题下手，刷榜还在如火如荼地进行中，这是题外话，咱们就不展开说了。

Tranformer确实在序列建模方面性能出色，但也有个重大弱点，那就是复杂度非常高，对计算和存储资源的消耗极大，速度也比较慢。因此近年来有很多工作尝试在对性能影响不大的前