Automatic Hierarchical Time-Series Forecasting Using Gaussian Processes
Notice bibliographique
Résumé
Forecasting often involves multiple time-series that are hierarchically organized (e.g., sales by geography). In that case, there is a constraint that the bottom level forecasts add-up to the aggregated ones. Common approaches use traditional forecasting methods to predict all levels in the hierarchy and then reconcile the forecasts to satisfy that constraint. We propose a new algorithm that automatically forecasts multiple hierarchically organized time-series. We introduce a combination of additive Gaussian processes (GPs) with a hierarchical piece-wise linear function to estimate, respectively, the stationary and non-stationary components of the time-series. We define a flexible structure of additive GPs generated by each aggregated group in the hierarchy of the data. This formulation aims to capture the nested information in the hierarchy while avoiding overfitting. We extended the piece-wise linear function to be hierarchical by defining hyperparameters shared across related time-series. From our experiments, our algorithm can estimate hundreds of time-series at once. To work at this scale, the estimation of the posterior distributions of the parameters is performed using mean-field approximation. We validate the proposed method in two different real-world datasets showing its competitiveness when compared to the state-of-the-art approaches. In summary, our method simplifies the process of hierarchical forecasting as no reconciliation is required. It is easily adapted to non-Gaussian likelihoods and multiple or non-integer seasonalities. The fact that it is a Bayesian approach makes modeling uncertainty of the forecasts trivial.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».