时间序列预测是一项强大的数据建模学科，可以分析历史观察以预测时间序列的未来价值。它已用于许多应用程序，包括但不限于经济学，气象和健康。在本文中，我们使用时间序列预测技术来建模和预测水痘的未来发生率。为了实现这一目标，我们在匈牙利收集的数据集上实现并模拟了多个模型和数据预处理技术。我们证明，在县级预测方面，LSTM模型在绝大多数实验中的所有其他模型都优于所有其他模型，而Sarimax模型在国家一级表现最佳。我们还证明，传统数据预处理方法的性能不如我们提出的数据预处理方法的性能。

21世纪的现代旅游面临着许多挑战。这些挑战之一是太空有限地区的游客数量迅速增长，例如历史城市中心，博物馆或地理瓶颈，例如狭窄的山谷。在这种情况下，对特定领域内的旅游量和旅游流程的正确准确预测对于游客管理任务，例如游客流量控制和预防人满为患至关重要。静态流量控制方法，例如限制对热点或使用常规低级控制器的访问，无法解决问题。在本文中，我们通过使用旅游区提供的可用粒状数据，并将结果与​​Arima进行比较，并将结果与​​Arima进行比较经典统计方法。我们的结果表明，与Arima方法相比，深度学习模型可以产生更好的预测，同时具有更快的推理时间和能够结合其他输入功能。

With the evolution of power systems as it is becoming more intelligent and interactive system while increasing in flexibility with a larger penetration of renewable energy sources, demand prediction on a short-term resolution will inevitably become more and more crucial in designing and managing the future grid, especially when it comes to an individual household level. Projecting the demand for electricity for a single energy user, as opposed to the aggregated power consumption of residential load on a wide scale, is difficult because of a considerable number of volatile and uncertain factors. This paper proposes a customized GRU (Gated Recurrent Unit) and Long Short-Term Memory (LSTM) architecture to address this challenging problem. LSTM and GRU are comparatively newer and among the most well-adopted deep learning approaches. The electricity consumption datasets were obtained from individual household smart meters. The comparison shows that the LSTM model performs better for home-level forecasting than alternative prediction techniques-GRU in this case. To compare the NN-based models with contrast to the conventional statistical technique-based model, ARIMA based model was also developed and benchmarked with LSTM and GRU model outcomes in this study to show the performance of the proposed model on the collected time series data.

随着Covid-19影响每个国家的全球和改变日常生活，预测疾病的传播的能力比任何先前的流行病更重要。常规的疾病 - 展开建模方法，隔间模型，基于对病毒的扩散的时空均匀性的假设，这可能导致预测到欠低，特别是在高空间分辨率下。本文采用替代技术 - 时空机器学习方法。我们提出了Covid-LSTM，一种基于长期短期内存深度学习架构的数据驱动模型，用于预测Covid-19在美国县级的发病率。我们使用每周数量的新阳性案例作为时间输入，以及来自Facebook运动和连通数据集的手工工程空间特征，以捕捉时间和空间的疾病的传播。 Covid-LSTM在我们的17周的评估期间优于Covid-19预测集线器集合模型（CovidHub-Ensemble），使其首先比一个或多个预测期更准确的模型。在4周的预测地平线上，我们的型号平均每县平均50例比CovidHub-Ensemble更准确。我们强调，在Covid-19之前，在Covid-19之前的数据驱动预测的未充分利用疾病传播的预测可能是由于以前疾病缺乏足够的数据，除了最近的时尚预测方法的机器学习方法的进步。我们讨论了更广泛的数据驱动预测的障碍，以及将来将使用更多的基于学习的模型。

第一个已知的冠状病毒疾病2019（Covid-19）于2019年12月确定。它在全球范围内传播，导致许多国家的持续流行，强加的限制和成本。在此期间预测新案例和死亡人数可能是预测未来所需成本和设施的有用步骤。本研究的目的是预测未来100天内的新案例和死亡率，三天和七天。预测每一个天（而不是每天的动机）是调查计算成本降低和仍然实现合理性能的可能性。可以在时间序列的实时预测中遇到这样的场景。六种不同的深入学习方法是对来自世卫组织网站采用的数据进行检查。三种方法是LSTM，卷积LSTM和GRU。然后考虑对每种方法考虑双向延伸，以预测澳大利亚和伊朗国家的新案例和新死亡率。这项研究是新颖的，因为它对上述三个深度学习方法及其双向延伸进行了全面评估，以对Covid-19新案例和新的死亡率时间序列进行预测。据我们所知，这是Bi-Gru和Bi-conv-LSTM模型首次用于Covid-19新案例和新的死亡时间序列的预测。该方法的评估以图形和弗里德曼统计测试的形式提出。结果表明双向模型的误差比其他模型较低。提出了几个错误评估度量来比较所有模型，最后，确定双向方法的优越性。该研究对于针对Covid-19的组织有用，并确定其长期计划。

电力是一种波动的电源，需要短期和长期的精力计划和资源管理。更具体地说，在短期，准确的即时能源消耗中，预测极大地提高了建筑物的效率，为采用可再生能源提供了新的途径。在这方面，数据驱动的方法，即基于机器学习的方法，开始优先于更传统的方法，因为它们不仅提供了更简化的部署方式，而且还提供了最新的结果。从这个意义上讲，这项工作应用和比较了几种深度学习算法，LSTM，CNN，CNN-LSTM和TCN的性能，在制造业内的一个真实测试中。实验结果表明，TCN是预测短期即时能源消耗的最可靠方法。

The time-series forecasting (TSF) problem is a traditional problem in the field of artificial intelligence. Models such as Recurrent Neural Network (RNN), Long Short Term Memory (LSTM), and GRU (Gate Recurrent Units) have contributed to improving the predictive accuracy of TSF. Furthermore, model structures have been proposed to combine time-series decomposition methods, such as seasonal-trend decomposition using Loess (STL) to ensure improved predictive accuracy. However, because this approach is learned in an independent model for each component, it cannot learn the relationships between time-series components. In this study, we propose a new neural architecture called a correlation recurrent unit (CRU) that can perform time series decomposition within a neural cell and learn correlations (autocorrelation and correlation) between each decomposition component. The proposed neural architecture was evaluated through comparative experiments with previous studies using five univariate time-series datasets and four multivariate time-series data. The results showed that long- and short-term predictive performance was improved by more than 10%. The experimental results show that the proposed CRU is an excellent method for TSF problems compared to other neural architectures.

对传染病疾病的准确预测是有效控制该地区流行病的关键。大多数现有方法忽略了区域之间的潜在动态依赖性或区域之间的时间依赖性和相互依存关系的重要性。在本文中，我们提出了一个内部和内部嵌入式融合网络（SEFNET），以改善流行病预测性能。 SEFNET由两个平行模块组成，分别是嵌入模块的系列间嵌入模块。在嵌入模块的串间嵌入模块中，提出了一个多尺度的统一卷积组件，称为“区域感知卷积”，该组件与自我发挥作用，以捕获从多个区域获得的时间序列之间捕获动态依赖性。内部嵌入模块使用长期的短期内存来捕获每个时间序列中的时间关系。随后，我们学习了两个嵌入的影响度，并将它们与参数矩阵融合法融合在一起。为了进一步提高鲁棒性，Sefnet还与非线性神经网络并行整合了传统的自回归组件。在四个现实世界流行有关的数据集上进行的实验表明，SEFNET具有有效性，并且表现优于最先进的基线。

在本文中，比较了五种不同的深度学习模型，以预测旅行时间。这些型号是自回归综合移动平均（ARIMA）模型，复发性神经网络（RNN）模型，自回归（AR）模型，长短期内存（LSTM）模型，以及门控复发单元（GRU）模型。本研究的目的是调查每个开发模型的预测旅行时间的性能。本文中使用的数据集包括来自密苏里州的旅行时间和旅行速度信息。用于构建每个模型的学习率从0.0001-0.01变化。最佳学习率是0.001。该研究得出结论，Arima模型是旅行时间预测和预测的最佳模型架构。

使用变压器的深度学习最近在许多重要领域取得了很大的成功，例如自然语言处理，计算机视觉，异常检测和推荐系统等。在变压器的几种优点中，对于时间序列预测，捕获远程时间依赖性和相互作用的能力是可取的，从而导致其在各种时间序列应用中的进步。在本文中，我们为非平稳时间序列构建了变压器模型。这个问题具有挑战性，但至关重要。我们为基于小波的变压器编码器体系结构提供了一个新颖的单变量时间序列表示学习框架，并将其称为W-Transformer。所提出的W-Transformer使用最大重叠离散小波转换（MODWT）到时间序列数据，并在分解数据集上构建本地变压器，以生动地捕获时间序列中的非机构性和远程非线性依赖性。在来自各个领域的几个公共基准时间序列数据集和具有不同特征的几个公开基准时间序列数据集上评估我们的框架，我们证明它的平均表现明显优于短期和长期预测的基线预报器，即使是由包含的数据集组成的数据集只有几百个培训样本。

对于长期来说，研究人员一直在开发可靠而准确的股票价格预测预测模型。根据文献，如果预测模型是正确的设计和精炼，他们可以煞费苦心地和忠实地估计未来的库存价值。本文展示了一组时间序列，计量经济性和各种基于学习的股票价格预测模型。在此处使用来自2004年1月至2019年12月至2019年12月的Infosys，Icici和Sun Pharma的数据用于培训和测试模型，以了解哪种模型在哪个部门中表现最佳。一个时间序列模型（Holt-Winters指数平滑），一个计量计量模型（Arima），两台机器学习模型（随机林和火星），以及两种深度学习的模型（简单的RNN和LSTM）已被列入本文。火星已被证明是最好的执行机器学习模式，而LSTM已被证明是表现最好的深层学习模式。但总体而言，对于所有三个部门 - 它（在Infosys数据上），银行业务（在ICICI数据）和健康（在Sun Pharma数据上），Mars已被证明是销售预测中最佳表现模式。

传染病仍然是全世界人类疾病和死亡的主要因素之一，其中许多疾病引起了流行的感染波。特定药物和预防疫苗防止大多数流行病的不可用，这使情况变得更糟。这些迫使公共卫生官员，卫生保健提供者和政策制定者依靠由流行病的可靠预测产生的预警系统。对流行病的准确预测可以帮助利益相关者调整对手的对策，例如疫苗接种运动，人员安排和资源分配，以减少手头的情况，这可以转化为减少疾病影响的影响。不幸的是，大多数过去的流行病（例如，登革热，疟疾，肝炎，流感和最新的Covid-19）表现出非线性和非平稳性特征，这是由于它们基于季节性依赖性变化以及这些流行病的性质的扩散波动而引起的。 。我们使用基于最大的重叠离散小波变换（MODWT）自动回归神经网络分析了各种流行时期时间序列数据集，并将其称为EWNET。 MODWT技术有效地表征了流行时间序列中的非平稳行为和季节性依赖性，并在拟议的集合小波网络框架中改善了自回旋神经网络的预测方案。从非线性时间序列的角度来看，我们探讨了所提出的EWNET模型的渐近平稳性，以显示相关的马尔可夫链的渐近行为。我们还理论上还研究了学习稳定性的效果以及在拟议的EWNET模型中选择隐藏的神经元的选择。从实际的角度来看，我们将我们提出的EWNET框架与以前用于流行病预测的几种统计，机器学习和深度学习模型进行了比较。

随着高级数字技术的蓬勃发展，用户以及能源分销商有可能获得有关家庭用电的详细信息。这些技术也可以用来预测家庭用电量（又称负载）。在本文中，我们研究了变分模式分解和深度学习技术的使用，以提高负载预测问题的准确性。尽管在文献中已经研究了这个问题，但选择适当的分解水平和提供更好预测性能的深度学习技术的关注较少。这项研究通过研究六个分解水平和五个不同的深度学习网络的影响来弥合这一差距。首先，使用变分模式分解将原始负载轮廓分解为固有模式函数，以减轻其非平稳方面。然后，白天，小时和过去的电力消耗数据作为三维输入序列馈送到四级小波分解网络模型。最后，将与不同固有模式函数相关的预测序列组合在一起以形成聚合预测序列。使用摩洛哥建筑物的电力消耗数据集（MORED）的五个摩洛哥家庭的负载曲线评估了该方法，并根据最新的时间序列模型和基线持久性模型进行了基准测试。

冠状病毒疾病或Covid-19是由SARS-COV-2病毒引起的一种传染病。该病毒引起的第一个确认病例是在2019年12月底在中国武汉市发现的。然后，此案遍布全球，包括印度尼西亚。因此，联合19案被WHO指定为全球大流行。可以使用多种方法（例如深神经网络（DNN））预测COVID-19病例的增长，尤其是在印度尼西亚。可以使用的DNN模型之一是可以预测时间序列的深变压器。该模型经过多种测试方案的培训，以获取最佳模型。评估是找到最佳的超参数。然后，使用预测天数，优化器，功能数量以及与长期短期记忆（LSTM）（LSTM）和复发性神经网络（RNN）的先前模型进行比较的最佳超参数设置进行了进一步的评估。 。所有评估均使用平均绝对百分比误差（MAPE）的度量。基于评估的结果，深层变压器在使用前层归一化时会产生最佳的结果，并预测有一天的MAPE值为18.83。此外，接受Adamax优化器训练的模型在其他测试优化器中获得了最佳性能。 Deep Transformer的性能还超过了其他测试模型，即LSTM和RNN。

信息爆炸的时代促使累积巨大的时间序列数据，包括静止和非静止时间序列数据。最先进的算法在处理静止时间数据方面取得了体面的性能。然而，解决静止​​时间系列的传统算法不适用于外汇交易的非静止系列。本文调查了适用的模型，可以提高预测未来非静止时间序列序列趋势的准确性。特别是，我们专注于识别潜在模型，并调查识别模式从历史数据的影响。我们提出了基于RNN的\ Rebuttal {The} SEQ2Seq模型的组合，以及通过动态时间翘曲和Zigzag峰谷指示器提取的注重机制和富集的集合特征。定制损失函数和评估指标旨在更加关注预测序列的峰值和谷点。我们的研究结果表明，我们的模型可以在外汇数据集中预测高精度的4小时未来趋势，这在逼真的情况下至关重要，以协助外汇交易决策。我们进一步提供了对各种损失函数，评估指标，模型变体和组件对模型性能的影响的评估。

Forecasting time series with extreme events has been a challenging and prevalent research topic, especially when the time series data are affected by complicated uncertain factors, such as is the case in hydrologic prediction. Diverse traditional and deep learning models have been applied to discover the nonlinear relationships and recognize the complex patterns in these types of data. However, existing methods usually ignore the negative influence of imbalanced data, or severe events, on model training. Moreover, methods are usually evaluated on a small number of generally well-behaved time series, which does not show their ability to generalize. To tackle these issues, we propose a novel probability-enhanced neural network model, called NEC+, which concurrently learns extreme and normal prediction functions and a way to choose among them via selective back propagation. We evaluate the proposed model on the difficult 3-day ahead hourly water level prediction task applied to 9 reservoirs in California. Experimental results demonstrate that the proposed model significantly outperforms state-of-the-art baselines and exhibits superior generalization ability on data with diverse distributions.

Dengue fever is a virulent disease spreading over 100 tropical and subtropical countries in Africa, the Americas, and Asia. This arboviral disease affects around 400 million people globally, severely distressing the healthcare systems. The unavailability of a specific drug and ready-to-use vaccine makes the situation worse. Hence, policymakers must rely on early warning systems to control intervention-related decisions. Forecasts routinely provide critical information for dangerous epidemic events. However, the available forecasting models (e.g., weather-driven mechanistic, statistical time series, and machine learning models) lack a clear understanding of different components to improve prediction accuracy and often provide unstable and unreliable forecasts. This study proposes an ensemble wavelet neural network with exogenous factor(s) (XEWNet) model that can produce reliable estimates for dengue outbreak prediction for three geographical regions, namely San Juan, Iquitos, and Ahmedabad. The proposed XEWNet model is flexible and can easily incorporate exogenous climate variable(s) confirmed by statistical causality tests in its scalable framework. The proposed model is an integrated approach that uses wavelet transformation into an ensemble neural network framework that helps in generating more reliable long-term forecasts. The proposed XEWNet allows complex non-linear relationships between the dengue incidence cases and rainfall; however, mathematically interpretable, fast in execution, and easily comprehensible. The proposal's competitiveness is measured using computational experiments based on various statistical metrics and several statistical comparison tests. In comparison with statistical, machine learning, and deep learning methods, our proposed XEWNet performs better in 75% of the cases for short-term and long-term forecasting of dengue incidence.

The outburst of COVID-19 in late 2019 was the start of a health crisis that shook the world and took millions of lives in the ensuing years. Many governments and health officials failed to arrest the rapid circulation of infection in their communities. The long incubation period and the large proportion of asymptomatic cases made COVID-19 particularly elusive to track. However, wastewater monitoring soon became a promising data source in addition to conventional indicators such as confirmed daily cases, hospitalizations, and deaths. Despite the consensus on the effectiveness of wastewater viral load data, there is a lack of methodological approaches that leverage viral load to improve COVID-19 forecasting. This paper proposes using deep learning to automatically discover the relationship between daily confirmed cases and viral load data. We trained one Deep Temporal Convolutional Networks (DeepTCN) and one Temporal Fusion Transformer (TFT) model to build a global forecasting model. We supplement the daily confirmed cases with viral loads and other socio-economic factors as covariates to the models. Our results suggest that TFT outperforms DeepTCN and learns a better association between viral load and daily cases. We demonstrated that equipping the models with the viral load improves their forecasting performance significantly. Moreover, viral load is shown to be the second most predictive input, following the containment and health index. Our results reveal the feasibility of training a location-agnostic deep-learning model to capture the dynamics of infection diffusion when wastewater viral load data is provided.

电动汽车（EV）充电需求和充电站的可用性预测是智能运输系统中的挑战之一。通过准确的EV站情况预测，可以提前安排合适的充电行为以缓解范围焦虑。但是，由于复杂的道路网络结构和全面的外部因素，例如兴趣点（POI）和天气效应，许多现有的深度学习方法用于解决此问题，因此，许多常用算法只能在没有历史用法的情况下提取历史用法考虑外部因素的全面影响。为了提高预测准确性和可解释性，在本研究中提出了属性增强的时空图信息器（AST-GIN）结构，通过将图形卷积网络（GCN）层和告密者层组合来提取外部和内部空间 - 相关运输数据的时间依赖性。并且外部因素被模拟为动态属性，由属性调制的编码器进行训练。测试了邓迪市收集的数据的AST-gin模型，实验结果表明，与其他基线相比，考虑到外部因素对各种地平线环境的影响，我们的模型的有效性。

预测基金绩效对投资者和基金经理都是有益的，但这是一项艰巨的任务。在本文中，我们测试了深度学习模型是否比传统统计技术更准确地预测基金绩效。基金绩效通常通过Sharpe比率进行评估，该比例代表了风险调整的绩效，以确保基金之间有意义的可比性。我们根据每月收益率数据序列数据计算了年度夏普比率，该数据的时间序列数据为600多个投资于美国上市大型股票的开放式共同基金投资。我们发现，经过现代贝叶斯优化训练的长期短期记忆（LSTM）和封闭式复发单元（GRUS）深度学习方法比传统统计量相比，预测基金的Sharpe比率更高。结合了LSTM和GRU的预测的合奏方法，可以实现所有模型的最佳性能。有证据表明，深度学习和结合能提供有希望的解决方案，以应对基金绩效预测的挑战。