时序大模型

2025年3月26日大约 4 分钟

时序大模型

简介

时序大模型是一种专为时序数据分析设计的基础模型。IoTDB 团队长期自研时序大模型，基于变换器（Transformer）结构等技术在海量时序数据上预训练，能够理解并生成多种领域的时序数据，可被应用于时序预测、异常检测、时序填补等应用场景。不同于传统时序分析技术，时序大模型具备通用特征提取能力，基于零样本分析、微调等技术服务广泛的分析任务。

团队所研时序大模型相关技术均发表在国际机器学习顶级会议。

应用场景

时序预测：为工业生产、自然环境等领域提供时间序列数据的预测服务，帮助用户提前了解未来趋势。
数据填补：针对时间序列中的缺失序列段，进行上下文填补，以增强数据集的连续性和完整性。
异常检测：利用自回归分析技术，对时间序列数据进行实时监测，及时预警潜在的异常情况。

Timer-1 模型

Timer模型不仅展现了出色的少样本泛化和多任务适配能力，还通过预训练获得了丰富的知识库，赋予了它处理多样化下游任务的通用能力，拥有以下特点：

泛化性：模型能够通过使用少量样本进行微调，达到行业内领先的深度模型预测效果。
通用性：模型设计灵活，能够适配多种不同的任务需求，并且支持变化的输入和输出长度，使其在各种应用场景中都能发挥作用。
可扩展性：随着模型参数数量的增加或预训练数据规模的扩大，模型效果会持续提升，确保模型能够随着时间和数据量的增长而不断优化其预测效果。

Timer-XL 模型

Timer-XL 基于 Timer 进一步扩展升级了网络结构，在多个维度全面突破：

超长上下文支持：该模型突破了传统时序预测模型的限制，支持处理数千个 Token（相当于数万个时间点）的输入，有效解决了上下文长度瓶颈问题。
多变量预测场景覆盖：支持多种预测场景，包括非平稳时间序列的预测、涉及多个变量的预测任务以及包含协变量的预测，满足多样化的业务需求。
大规模工业时序数据集：采用万亿大规模工业物联网领域的时序数据集进行预训练，数据集兼有庞大的体量、卓越的质量和丰富的领域等重要特质，覆盖能源、航空航天、钢铁、交通等多领域。

Timer-Sundial 模型

Timer-Sundial 是一个专注于时间序列预测的生成式基础模型系列，其基础版本拥有 1.28 亿参数，并在 1 万亿个时间点上进行了大规模预训练，其核心特性包括：

强大的泛化性能：具备零样本预测能力，可同时支持点预测和概率预测。
灵活预测分布分析：不仅能预测均值或分位数，还可通过模型生成的原始样本评估预测分布的任意统计特性。
创新生成架构：采用 “Transformer + TimeFlow” 协同架构——Transformer 学习时间片段的自回归表征，TimeFlow 模块基于流匹配框架 (Flow-Matching) 将随机噪声转化为多样化预测轨迹，实现高效的非确定性样本生成。