A Survey on Graph Neural Networks for Time Series: Forecasting, Classification, Imputation, and Anomaly Detection

异常检测 计算机科学 时间序列 人工智能 人工神经网络 图形 数据挖掘 机器学习 数据科学 理论计算机科学
作者
Ming Jin,Huan Yee Koh,Qingsong Wen,Daniele Zambon,Cesare Alippi,Geoffrey I. Webb,Irwin King,Shirui Pan
出处
期刊:IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence [IEEE Computer Society]
卷期号:46 (12): 10466-10485 被引量:350
标识
DOI:10.1109/tpami.2024.3443141
摘要

Time series are the primary data type used to record dynamic system measurements and generated in great volume by both physical sensors and online processes (virtual sensors). Time series analytics is therefore crucial to unlocking the wealth of information implicit in available data. With the recent advancements in graph neural networks (GNNs), there has been a surge in GNN-based approaches for time series analysis. These approaches can explicitly model inter-temporal and inter-variable relationships, which traditional and other deep neural network-based methods struggle to do. In this survey, we provide a comprehensive review of graph neural networks for time series analysis (GNN4TS), encompassing four fundamental dimensions: forecasting, classification, anomaly detection, and imputation. Our aim is to guide designers and practitioners to understand, build applications, and advance research of GNN4TS. At first, we provide a comprehensive task-oriented taxonomy of GNN4TS. Then, we present and discuss representative research works and introduce mainstream applications of GNN4TS. A comprehensive discussion of potential future research directions completes the survey. This survey, for the first time, brings together a vast array of knowledge on GNN-based time series research, highlighting foundations, practical applications, and opportunities of graph neural networks for time series analysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
华仔应助微末采纳,获得10
2秒前
haonanchen完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
八爪完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
威武的冷梅完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
小章发布了新的文献求助10
6秒前
Hyq发布了新的文献求助10
6秒前
spc68完成签到,获得积分0
8秒前
如约发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Rlgld77完成签到,获得积分10
9秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
9秒前
稳重书双完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
lonely完成签到,获得积分10
12秒前
朴实问儿发布了新的文献求助10
13秒前
HsK发布了新的文献求助10
13秒前
辛勤自行车完成签到,获得积分10
14秒前
Shmily完成签到,获得积分10
15秒前
silence完成签到,获得积分10
15秒前
MMMMMa发布了新的文献求助10
16秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
庾无敌完成签到,获得积分10
17秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
cx完成签到 ,获得积分10
17秒前
小鹿5460应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
孤独巡礼完成签到,获得积分10
17秒前
机灵柚子应助科研通管家采纳,获得20
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
aaaa应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7717773
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9272180
关于积分的说明 20089836
捐赠科研通 7294013
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3299167
关于科研通互助平台的介绍 2453174
邀请新用户注册赠送积分活动 2306516