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事件序列预测的准确率与真实感难以兼得:把扩散模型的多条采样聚成一条,TMS 反超专用预测器

导语

事件序列预测被当作条件生成问题后,准确率与分布真实感出现明显取舍:扩散模型采样经 Wasserstein BaryBooster 聚合,在三个银行卡交易数据集上取得最高 TMS,同时保留非平凡的 cDFS。

Source-provided article image: Realism VS Accuracy: Event Sequence Forecasting from a Generative Modeling Perspective
Figure 1 · arXiv

正文

事件序列预测被重新表述为条件生成问题,评价同时看预测准确率和分布真实感两个维度。 此前的事件序列评价几乎只关注预测准确率,真实感被忽略。 在三个银行卡交易数据集上,准确率高的方法真实感低,反之亦然,没有方法在两个维度上同时领先。

聚合扩散模型的多条采样可以换回准确率。 扩散模型本身准确率不高,但真实感强。 Wasserstein BaryBooster 把 LDM 的采样聚成一条后,在 Alphabattle、Gender、Age 上 TMS 分别为 0.495、0.436、0.522,高于 DEF 的 0.424、0.413、0.508,同时 cDFS 仍为 0.177、0.256、0.224。

方法把一条预测当作多条采样的重心来求解。 此前生成模型的多条采样只被当作分布,没有被压成单条预测。 在 TMS 下交替优化对齐与聚合,对齐用匈牙利匹配,数值与时间取中位数、类别取众数,无需重新训练。

接下来

这套基准面向长时域事件序列预测,事件带时间戳以及数值和类别混合特征,评价对象是给定历史后的未来延续。三个主数据集都是银行卡交易记录,事件至少包含时间戳、交易金额和商户类别码。作者另外在两个非交易的点过程语料 Retweet 和 Amazon 上做了压力测试,两者序列更少更短,每个事件只有时间戳和一个类别标记。

作者说明实证研究使用的数据集数量较少,且集中在银行卡交易;受数据质量和模式兼容性限制,最终语料池有限。Wasserstein BaryBooster 在推理时需要生成多条候选轨迹并迭代求解重心聚合,计算开销明显,在延迟敏感或资源受限的部署中可能难以承受;不过这是推理时的选择,取 5 条采样即可拿到约六成的 TMS 增益,采样成本降到六分之一,且采样可跨 GPU 并行。

来源