Other | | arXiv:2607.09537

GatedLinear: Adaptive Routing of Complementary Linear Bases for Time Series Forecasting

GatedLinear:时间序列预测的自适应线性基路由框架

🧭 时间序列预测 · 自适应路由线性基

Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University

Qitai Tan, Ruiwen Gu, Yilin Su, Mo Li, Xu Lin, Xiao-Ping Zhang

用三因子融合门将互补线性基动态路由到异质时序模式上,轻量且可解释

📌 工作参考价值

  • 推荐系统中,不同用户群或物品生命周期可能呈现平滑趋势、突变或周期性,可借鉴三基分解思想,用多个线性专家捕捉不同模式,并通过轻量门控动态融合,替代单一路径。
  • 门控的因子化解耦设计(通道特异性、预测步偏移、相位偏置)可迁移到多场景、多步长的推荐或广告预估中,实现细粒度、可解释的融合权重分配。
  • 轻量参数规模(相较复杂基础模型)适合在线服务延迟敏感、资源受限的工业场景,例如实时流量预测、广告出价调整等。
  • 可解释路由模式可直接输出每个专家在各维度上的贡献,为模型诊断和场景分析提供依据,类似推荐中分析不同策略对不同人群的有效性。

动机:真实时间序列常同时包含平滑趋势、非平稳漂移和严格相位对齐的周期性,单一计算机制(如自注意力)难以兼得,且深层模型参数冗余。

方法:提出 GatedLinear,将预测视为在三种互补线性基之间的自适应路由:(1) 全局趋势-季节性基捕捉长程平滑投影,(2) 差分增量基处理非平稳漂移,(3) 相位对齐循环基实现显式周期性复用。核心创新是 Tri-Factorized Fusion Gate,将路由决策解耦为三个因子:通道特异性偏好、预测步相关偏移、已知未来时间标记导出的相位索引偏置,实现逐点细粒度软融合,无需堆叠重计算模块。

结果:在标准基准上达到与复杂基础模型持平甚至更优的精度,参数规模显著更小,且路由模式具备直接可解释性。