使用ARIMA和LSTM进行时间序列预测


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我要处理的问题是预测时间序列值。我正在一次查看一个时间序列,例如,基于15%的输入数据,我想预测其未来值。到目前为止,我遇到了两种模型:

  • LSTM(长期短期记忆;一类递归神经网络)
  • 有马

我都尝试过并阅读了一些文章。现在,我试图更好地了解如何比较两者。到目前为止,我发现了什么:

  1. 如果我们要处理大量数据并且有足够的训练数据,那么LSTM会更好地工作,而ARIMA对于较小的数据集则更好(这是正确的吗?)
  2. ARIMA需要一系列(p,q,d)必须根据数据计算的参数,而LSTM不需要设置此类参数。但是,我们需要为LSTM调整一些超参数。

除了上述特性之外,我找不到其他可以帮助我选择最佳模型的要点或事实。如果有人可以帮助我查找文章,论文或其他东西,我将非常感谢(到目前为止,还没有运气,这里和那里只有一些一般性意见,而没有基于实验的内容。)

我不得不提到,最初我是在处理流数据,但是现在我使用的是NAB数据集,其中包括50个数据集,最大大小为2万个数据点。


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您为什么不对部分数据尝试两个模型,看看哪个模型更适合预测,然后选择它。或同时使用两种模型并结合其预测。预测组合通常优于单个预测。
理查德·哈迪

@RichardHardy我已经做到了,并且知道它们在我的数据集上的表现。我试图更好地理解这两种方法,尤其是它们的缺点,以查看哪一个可能是处理即将到来的数据样本的最佳人选。
ahajib


请阅读帮助中心 -特别是最后三段,“ 请注意,不过,建议不要在SE网站上交叉发布。请选择一个最佳位置来发布您的问题。稍后,如果证明它更适合于另一个网站,可以将它迁移。
Glen_b -Reinstate莫妮卡

Answers:


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人工神经网络和时间序列模型用于预测商品价格的比较将ANN和ARIMA在预测金融时间序列方面的性能进行了比较。我认为这是您进行文献综述的一个很好的起点。

在许多情况下,神经网络往往胜过基于AR的模型。但是,我认为使用更高级的机器学习方法的一个主要缺点(在学术文献中并未对此进行过多讨论)是它们使用黑匣子。如果您必须向不了解这些模型的人(例如在公司中)解释该模型的工作原理,这将是一个很大的问题。但是,如果您只是在做学校工作时进行此分析,那么我认为这不会成为问题。

但是就像前面的评论员所说的那样,通常最好的方法是形成一个集合估计器,在其中将两个或多个模型组合在一起。


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您引用的参考文献仅涉及简单的前馈神经网络,它太旧了,无法使用(一个世纪前的1990年代)。OP问题询问了具有LSTM架构的递归神经网络,本文不对此进行介绍。
horaceT

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就像@horaceT提到的那样,本文有点过时了,如果您可以建议包含LSTM信息的较新的论文,那就太好了。谢谢
ahajib '16
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