Гибридная генеративная модель CVAE-WGAN на основе TimeVAE для анализа многомерных временных рядов социально-экономических показателей
Таблица 1 - Процедура обучения модели CVAE-WGAN на основе TimeVAE
Этап 1: Предобработка данных | 1. Приведение всех показателей к единой временной периодичности. 2. Логарифмирование показателей, демонстрирующих экспоненциальный рост. 3. Стандартизация для обеспечения сопоставимости масштабов разных показателей. 4. Создание маски пропусков — бинарного тензора, указывающего, какие значения наблюдения, а какие отсутствуют. |
Этап 2: Обучение TimeVAE | 1. Обучается на данных с пропусками. 2. Часть наблюдаемых значений искусственно скрывается и используется как валидационная выборка 3. Обучение проводится с использованием оптимизатора Adam с адаптивной скоростью обучения. 4. Обучение прекращается, когда ошибка на валидационной выборке перестает снижаться в течение определенного числа эпох. |
Этап 3: Обучение CVAE | 1. Обучается на полных данных. 2. Условная переменная формируется на основе атрибутов каждого временного ряда. 3. Оптимизация проводится по двум компонентам функции потерь: ошибке реконструкции (MAE или MSE для восстановленных значений) и KL-дивергенции. 4. Гиперпараметры модели подбираются с использованием байесовской оптимизации. |
Этап 4: Совместное обучение WGAN | 1. Обучение критика (обычно 5 итераций на одну итерацию генератора) для максимизации расстояния Вассерштейна. 2. Обучение генератора для минимизации оценки критика. Градиентный штраф WGAN-GP применяется для соблюдения условия Липшица, что позволяет избежать клиппирования весов, которое может приводить к неоптимальным решениям. |
