Chronos T5 Large

🚀 クロノス-T5 (Large)

クロノスは、言語モデルアーキテクチャに基づく事前学習済みの時系列予測モデルのファミリーです。時系列データをスケーリングと量子化することでトークン列に変換し、それを用いて言語モデルを交差エントロピー損失で学習させます。学習後は、過去のコンテキストを元に複数の未来の軌跡をサンプリングすることで確率的な予測を得ます。クロノスモデルは、公開されている大量の時系列データと、ガウス過程を用いて生成された合成データで学習されています。

🚀 クイックスタート

最新情報

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モデルの詳細

クロノスモデル、学習データと手順、および実験結果の詳細については、論文Chronos: Learning the Language of Time Seriesを参照してください。

図1: クロノスの概要。(左) 入力時系列データをスケーリングと量子化してトークン列を取得します。(中央) トークンを言語モデル（エンコーダ-デコーダまたはデコーダのみのモデル）に入力し、交差エントロピー損失を用いて学習させます。(右) 推論時には、モデルからトークンを自己回帰的にサンプリングし、数値にマッピングします。複数の軌跡をサンプリングして予測分布を得ます。

✨ 主な機能

アーキテクチャ

このリポジトリのモデルは、T5アーキテクチャに基づいています。唯一の違いは語彙サイズです。Chronos-T5モデルは4096種類のトークンを使用し、元のT5モデルの32128種類よりも少ないパラメータで構成されています。

📦 インストール

Chronosモデルで推論を行うには、GitHubのコンパニオンリポジトリのパッケージをインストールします。以下のコマンドを実行してください。

pip install git+https://github.com/amazon-science/chronos-forecasting.git

💻 使用例

基本的な使用法

Chronosモデルを使用して推論を行う最小限のコード例を以下に示します。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd
import torch
from chronos import ChronosPipeline

pipeline = ChronosPipeline.from_pretrained(
  "amazon/chronos-t5-large",
  device_map="cuda",
  torch_dtype=torch.bfloat16,
)

df = pd.read_csv("https://raw.githubusercontent.com/AileenNielsen/TimeSeriesAnalysisWithPython/master/data/AirPassengers.csv")

# context must be either a 1D tensor, a list of 1D tensors,
# or a left-padded 2D tensor with batch as the first dimension
context = torch.tensor(df["#Passengers"])
prediction_length = 12
forecast = pipeline.predict(context, prediction_length)  # shape [num_series, num_samples, prediction_length]

# visualize the forecast
forecast_index = range(len(df), len(df) + prediction_length)
low, median, high = np.quantile(forecast[0].numpy(), [0.1, 0.5, 0.9], axis=0)

plt.figure(figsize=(8, 4))
plt.plot(df["#Passengers"], color="royalblue", label="historical data")
plt.plot(forecast_index, median, color="tomato", label="median forecast")
plt.fill_between(forecast_index, low, high, color="tomato", alpha=0.3, label="80% prediction interval")
plt.legend()
plt.grid()
plt.show()

📚 ドキュメント

引用

Chronosモデルがあなたの研究に役立った場合は、関連する論文を引用していただけると幸いです。

@article{ansari2024chronos,
    title={Chronos: Learning the Language of Time Series},
    author={Ansari, Abdul Fatir and Stella, Lorenzo and Turkmen, Caner and Zhang, Xiyuan, and Mercado, Pedro and Shen, Huibin and Shchur, Oleksandr and Rangapuram, Syama Syndar and Pineda Arango, Sebastian and Kapoor, Shubham and Zschiegner, Jasper and Maddix, Danielle C. and Mahoney, Michael W. and Torkkola, Kari and Gordon Wilson, Andrew and Bohlke-Schneider, Michael and Wang, Yuyang},
    journal={Transactions on Machine Learning Research},
    issn={2835-8856},
    year={2024},
    url={https://openreview.net/forum?id=gerNCVqqtR}
}

セキュリティ

詳細については、CONTRIBUTINGを参照してください。

📄 ライセンス

このプロジェクトは、Apache-2.0ライセンスの下でライセンスされています。