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
1秒前
蓝平发布了新的文献求助20
1秒前
小鲤鱼在睡觉完成签到,获得积分10
1秒前
叶绿体完成签到 ,获得积分10
1秒前
眼睛大的亦玉完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
洪芃欢完成签到 ,获得积分10
2秒前
晨昏蒙影完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
超级以云发布了新的文献求助10
3秒前
上官若男应助zhenglei9058采纳,获得10
4秒前
叶迎完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
聪明的你发布了新的文献求助10
4秒前
传奇3应助liqingsong采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
8秒前
8秒前
思源应助今后的大爹采纳,获得10
9秒前
jinmei2025完成签到,获得积分10
9秒前
莹莹啊发布了新的文献求助10
9秒前
香蕉觅云应助嘟嘟采纳,获得10
9秒前
老三完成签到,获得积分10
11秒前
gxh66完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
乐乐应助动人的乾采纳,获得10
12秒前
HH发布了新的文献求助10
12秒前
傻傻的友易完成签到,获得积分20
13秒前
林子完成签到,获得积分20
13秒前
3123939715完成签到,获得积分10
13秒前
尾生完成签到,获得积分10
13秒前
xliang完成签到,获得积分10
14秒前
赘婿应助lily采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
努力发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.3应助Zyj采纳,获得10
16秒前
17秒前
asia发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7193056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8829339
关于积分的说明 18641501
捐赠科研通 6828947
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175970
关于科研通互助平台的介绍 2328078
邀请新用户注册赠送积分活动 2150448