大型语言模型是零 - shot 时间序列预测器

Oct, 2023

大型语言模型是零 - shot 时间序列预测器

Large Language Models Are Zero-Shot Time Series Forecasters

Nate Gruver, Marc Finzi, Shikai Qiu, Andrew Gordon Wilson

TL;DR通过将时间序列编码为数字字符串，我们可以将时间序列预测视为文本中的下一个标记预测。我们发现，大型语言模型（LLMs）如 GPT-3 和 LLaMA-2 可以意外地在零样本外推时间序列，其性能与或超过在下游任务上训练的专用时间序列模型相当。为了促进这种性能，我们提出了有效令牌化时间序列数据并将离散分布转换为对连续值的高度灵活的密度的流程。我们认为，LLMs 对于时间序列的成功源于它们能够自然地表示多模态分布，结合了对简洁性和重复性的偏好，这与许多时间序列的显著特征（如重复季节性趋势）相一致。我们还展示了 LLMs 如何自然处理缺失数据而无需插补，容纳文本边信息，并回答问题以帮助解释预测。虽然我们发现增加模型大小通常会提高时间序列的性能，但我们展示了由于 GPT-4 如何令牌化数字以及较差的不确定性校准，它可能比 GPT-3 表现更差，这很可能是因为诸如 RLHF 之类的对齐干预的结果。

Abstract

By encoding time series as a string of numerical digits, we can frame time series forecasting as next-token prediction in text. Developing this approach, we find that large language models (LLMs) such as GPT-3 and LLaMA-2 can surprisingly zero-shot extrapolate time series at a level co

time series forecasting large language models tokenizing time series data multimodal distributions missing data

发现论文，激发创造

大型语言模型用于时间序列的研究概述

该综述论文详细探讨了利用大型语言模型进行时间序列分析的各种方法，包括直接提示、时间序列量化、对齐技术、利用视觉作为桥梁机制以及与其他工具的结合，同时提供了现有的多模态时间序列和文本数据集的综合概述，并分析了该新兴领域的挑战和未来机会。

Feb, 2024

利用大规模语言模型增强时间序列分析：综述

对利用大型语言模型（LLMs）进行时间序列分析的现有方法进行了系统概述，总结了基于 LLM 的时间序列分析的一般流程，并探讨了未来的研究机会。

Feb, 2024

时间序列数据与 LLM 相遇 - 可解释的金融时间序列预测

本文研究了利用大型语言模型在可解释金融时间序列预测中的应用，使用股票价格数据、公司元数据和历史新闻等多模态信号，在 NASDAQ-100 股票上进行实验，结果显示与一些基准模型相比，使用 GPT-4 和 Open LLaMA 这类新型模型进行零样本 / 少样本推断并通过基于指令的微调生成可解释预测，优于经典的 ARMA-GARCH 模型和梯度提升树模型。

Jun, 2023

Time-LLM：大型语言模型的时间序列预测

利用大型语言模型进行时间序列预测的重新编程框架，通过在输入时间序列中加入文本原型，将两种模态对齐，进而获得强大的时间序列学习器 Time-LLM，该学习器在少样本和零样本学习场景中表现出优越性能并超越了专业的预测模型。

Oct, 2023

大型语言模型可以用作时间序列的零样本异常检测器吗？

本研究通过 sigllm 框架探索了大型语言模型在时间序列异常检测方面的应用，包括时间序列转文本处理模块和基于预测的探测方法，并在 11 个数据集上进行了评估，结果显示预测方法在 F1 分数上明显优于提示方法，但与最先进的深度学习模型相比，大型语言模型的性能仍略逊，差距约为 30%。

May, 2024

LLMs 的时间序列预测：理解和增强模型能力

大型语言模型在时间序列预测方面具有明显的优势和限制，尤其在具备明确模式和趋势的数据上，LLMs 表现出色，但在缺乏周期性的数据集上面临挑战。研究发现，引入外部知识和采用自然语言改写有利于提升 LLMs 在时间序列预测中的预测性能。

Feb, 2024

MultiCast：使用 LLM 进行零样本多元时间序列预测

使用大型语言模型（LLMs）和 MultiCast 方法，可以通过三种新型的令牌复用解决方案，将多变量时间序列预测问题映射为一维数据的处理，提高预测准确性并减少令牌使用量。在三个真实数据集中，MultiCast 方法在 RMSE 和执行时间方面表现出与现有方法相比的优势。

May, 2024

语言模型对时间序列预测是否真的有用？

在大型语言模型中，尤其是在时间序列预测方面，进行了一系列消融研究，发现移除语言模型组件或用基本的注意力层替换并不降低预测结果，甚至在大多数情况下结果有所提升。此外，预训练的语言模型并不比从头开始训练的模型更好，不能准确表示时间序列中的顺序依赖关系，也不能在小样本场景中提供帮助。同时，研究了时间序列编码器，揭示了贴片和注意力结构与基于最新技术的 LLM 的预测模型效果相似。

Jun, 2024

AutoTimes：通过大型语言模型进行自回归时间序列预测

通过利用大型语言模型，研究利用自回归时间序列预测模型（AutoTimes）处理时间序列数据，该模型利用基于语言建模学习的通用令牌转换，具备灵活的系列长度和较高的性能。

Feb, 2024

论文：大型语言模型对时间序列分析的启示

当前大语言模型在时间序列分析领域的潜力和发展前景

Feb, 2024