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0b006087ea
2504
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2504
baseline.ipynb
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
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@ -27,9 +27,9 @@ train:
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epochs: 300
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epochs: 300
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lr_init: 0.003
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lr_init: 0.003
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weight_decay: 0
|
weight_decay: 0
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lr_decay: False
|
lr_decay: True
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||||||
lr_decay_rate: 0.3
|
lr_decay_rate: 0.5
|
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lr_decay_step: "5,20,40,70"
|
lr_decay_step: "5,20,40,65"
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||||||
early_stop: True
|
early_stop: True
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early_stop_patience: 15
|
early_stop_patience: 15
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grad_norm: False
|
grad_norm: False
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||||||
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@ -7,7 +7,7 @@ import torch.nn.functional as F
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||||||
第一层:时间 -> 空间 -> 时间
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第一层:时间 -> 空间 -> 时间
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||||||
残差连接:层输出 + 层输入
|
残差连接:层输出 + 层输入
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||||||
第二层:同样三明治结构 -> 最终输出
|
第二层:同样三明治结构 -> 最终输出
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无小残差
|
无小残差 无效
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"""
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"""
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||||||
class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
|
class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
|
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|
|
|
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@ -0,0 +1,161 @@
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||||||
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import torch
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||||||
|
import torch.nn as nn
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||||||
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import torch.nn.functional as F
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||||||
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"""
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|
基于傅里叶变换优化的双层三明治结构模型
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|
新增:TemporalFourierBlock 用于全局捕捉时序频域特征,提升预测精度
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||||||
|
第一层:Fourier 时域 -> 空间 -> 时间
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|
残差连接:层输出 + 层输入
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||||||
|
第二层:同样三明治结构 -> 最终输出
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||||||
|
"""
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||||||
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|
||||||
|
class TemporalFourierBlock(nn.Module):
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|
"""
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||||||
|
时序傅里叶变换块
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输入: x (B, T, N)
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|
输出:时域重构 (B, T, N)
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"""
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def __init__(self, seq_len):
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|
super().__init__()
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# 频域系数学习:对每个频率分量应用可学习缩放
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# rfft 输出频率数 = seq_len//2 + 1
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freq_len = seq_len // 2 + 1
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||||||
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self.scale = nn.Parameter(torch.randn(freq_len), requires_grad=True)
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||||||
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self.seq_len = seq_len
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||||||
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||||||
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def forward(self, x):
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||||||
|
# x: (B, T, N)
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# FFT 到频域
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Xf = torch.fft.rfft(x, dim=1) # (B, F, N), complex
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# 学习缩放:实部和虚部同时缩放
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scale = self.scale.view(1, -1, 1)
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Xf = Xf * scale
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||||||
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# IFFT 回时域
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x_rec = torch.fft.irfft(Xf, n=self.seq_len, dim=1) # (B, T, N)
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return x_rec
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||||||
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||||||
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class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
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||||||
|
def __init__(self, node_num, embed_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.nodevec1 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
self.nodevec2 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self):
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||||||
|
adj = torch.matmul(self.nodevec1, self.nodevec2.T)
|
||||||
|
adj = F.relu(adj)
|
||||||
|
adj = F.softmax(adj, dim=-1)
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||||||
|
return adj
|
||||||
|
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||||||
|
|
||||||
|
class GraphConvBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, output_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.theta = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
self.residual = (input_dim == output_dim)
|
||||||
|
if not self.residual:
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||||||
|
self.res_proj = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
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def forward(self, x, adj):
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||||||
|
# x: (B, N, C); adj: (N, N)
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res = x
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||||||
|
x = torch.matmul(adj, x)
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||||||
|
x = self.theta(x)
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|
x = x + (res if self.residual else self.res_proj(res))
|
||||||
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return F.relu(x)
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||||||
|
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||||||
|
|
||||||
|
class MANBA_Block(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
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||||||
|
self.attn = nn.MultiheadAttention(embed_dim=input_dim, num_heads=4, batch_first=True)
|
||||||
|
self.ffn = nn.Sequential(
|
||||||
|
nn.Linear(input_dim, hidden_dim),
|
||||||
|
nn.ReLU(),
|
||||||
|
nn.Linear(hidden_dim, input_dim)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.norm1 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
self.norm2 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
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||||||
|
# x: (B, N, C) 视 N 维为时间序列长度
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res = x
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||||||
|
x_attn, _ = self.attn(x, x, x)
|
||||||
|
x = self.norm1(res + x_attn)
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||||||
|
res2 = x
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||||||
|
x_ffn = self.ffn(x)
|
||||||
|
x = self.norm2(res2 + x_ffn)
|
||||||
|
return x
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||||||
|
|
||||||
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||||||
|
class SandwichBlock(nn.Module):
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||||||
|
"""
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||||||
|
时间-空间-时间 三明治结构
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|
输入/输出: (B, N, hidden_dim)
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"""
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||||||
|
def __init__(self, num_nodes, embed_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
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||||||
|
self.manba1 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
self.graph_constructor = DynamicGraphConstructor(num_nodes, embed_dim)
|
||||||
|
self.gc = GraphConvBlock(hidden_dim, hidden_dim)
|
||||||
|
self.manba2 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, h):
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||||||
|
# h: (B, N, hidden_dim)
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||||||
|
h1 = self.manba1(h)
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||||||
|
adj = self.graph_constructor()
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||||||
|
h2 = self.gc(h1, adj)
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||||||
|
h3 = self.manba2(h2)
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||||||
|
return h3
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||||||
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||||||
|
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||||||
|
class EXP(nn.Module):
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||||||
|
def __init__(self, args):
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||||||
|
super().__init__()
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||||||
|
self.horizon = args['horizon']
|
||||||
|
self.output_dim = args['output_dim']
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||||||
|
self.seq_len = args.get('in_len', 12)
|
||||||
|
self.hidden_dim = args.get('hidden_dim', 64)
|
||||||
|
self.num_nodes = args['num_nodes']
|
||||||
|
self.embed_dim = args.get('embed_dim', 16)
|
||||||
|
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||||||
|
# 时序傅里叶块
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self.fourier_block = TemporalFourierBlock(self.seq_len)
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||||||
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# 输入映射:(B*N, T) -> hidden_dim
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||||||
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self.input_proj = nn.Linear(self.seq_len, self.hidden_dim)
|
||||||
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||||||
|
# 两层三明治块
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||||||
|
self.sandwich1 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
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||||||
|
self.sandwich2 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
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||||||
|
# 输出映射
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|
self.out_proj = nn.Linear(self.hidden_dim, self.horizon * self.output_dim)
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||||||
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def forward(self, x):
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||||||
|
# x: (B, T, N, D_total)
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||||||
|
x_main = x[..., 0] # (B, T, N)
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||||||
|
B, T, N = x_main.shape
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assert T == self.seq_len
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# 时序傅里叶变换 + 残差
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x_freq = self.fourier_block(x_main) # (B, T, N)
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||||||
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x_main = x_main + x_freq
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||||||
|
# 输入投影 (B, T, N) -> (B*N, T) -> (B, N, hidden_dim)
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||||||
|
x_flat = x_main.permute(0, 2, 1).reshape(B * N, T)
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||||||
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h0 = self.input_proj(x_flat).view(B, N, self.hidden_dim)
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||||||
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||||||
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# 第一层三明治 + 残差
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h1 = self.sandwich1(h0)
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|
h1 = h1 + h0
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||||||
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# 第二层三明治
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|
h2 = self.sandwich2(h1)
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||||||
|
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||||||
|
# 输出映射
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out = self.out_proj(h2) # (B, N, H*D_out)
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||||||
|
out = out.view(B, N, self.horizon, self.output_dim)
|
||||||
|
out = out.permute(0, 2, 1, 3) # (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
return out
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,134 @@
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||||||
|
import torch
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||||||
|
import torch.nn as nn
|
||||||
|
import torch.nn.functional as F
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||||||
|
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||||||
|
"""
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|
频域处理版双层三明治结构模型:
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|
1. 先做傅里叶变换 -> 频域中做三明治结构(时间-空间-时间)
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||||||
|
2. 处理完成后回到时域 -> 输出预测
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||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, node_num, embed_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.nodevec1 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
self.nodevec2 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self):
|
||||||
|
adj = torch.matmul(self.nodevec1, self.nodevec2.T)
|
||||||
|
adj = F.relu(adj)
|
||||||
|
adj = F.softmax(adj, dim=-1)
|
||||||
|
return adj
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class GraphConvBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, output_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.theta = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
self.residual = (input_dim == output_dim)
|
||||||
|
if not self.residual:
|
||||||
|
self.res_proj = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x, adj):
|
||||||
|
# x: (B, N, C)
|
||||||
|
res = x
|
||||||
|
x = torch.matmul(adj, x)
|
||||||
|
x = self.theta(x)
|
||||||
|
x = x + (res if self.residual else self.res_proj(res))
|
||||||
|
return F.relu(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MANBA_Block(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.attn = nn.MultiheadAttention(embed_dim=input_dim, num_heads=4, batch_first=True)
|
||||||
|
self.ffn = nn.Sequential(
|
||||||
|
nn.Linear(input_dim, hidden_dim),
|
||||||
|
nn.ReLU(),
|
||||||
|
nn.Linear(hidden_dim, input_dim)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.norm1 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
self.norm2 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
# x: (B, N, C)
|
||||||
|
res = x
|
||||||
|
x_attn, _ = self.attn(x, x, x)
|
||||||
|
x = self.norm1(res + x_attn)
|
||||||
|
res2 = x
|
||||||
|
x_ffn = self.ffn(x)
|
||||||
|
x = self.norm2(res2 + x_ffn)
|
||||||
|
return x
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class SandwichBlock(nn.Module):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
时间-空间-时间结构
|
||||||
|
输入/输出: (B, N, C)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
def __init__(self, num_nodes, embed_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.manba1 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
self.graph_constructor = DynamicGraphConstructor(num_nodes, embed_dim)
|
||||||
|
self.gc = GraphConvBlock(hidden_dim, hidden_dim)
|
||||||
|
self.manba2 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, h):
|
||||||
|
h1 = self.manba1(h)
|
||||||
|
adj = self.graph_constructor()
|
||||||
|
h2 = self.gc(h1, adj)
|
||||||
|
h3 = self.manba2(h2)
|
||||||
|
return h3
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class EXP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, args):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.horizon = args['horizon']
|
||||||
|
self.output_dim = args['output_dim']
|
||||||
|
self.seq_len = args.get('in_len', 12)
|
||||||
|
self.hidden_dim = args.get('hidden_dim', 64)
|
||||||
|
self.num_nodes = args['num_nodes']
|
||||||
|
self.embed_dim = args.get('embed_dim', 16)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.freq_len = self.seq_len // 2 + 1 # rfft输出的频率维度
|
||||||
|
|
||||||
|
# 映射到频域隐藏维度
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||||||
|
self.freq_proj = nn.Linear(self.freq_len * 2, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 频域中的三明治结构
|
||||||
|
self.sandwich1 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
self.sandwich2 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 回到频域 -> 时域输出
|
||||||
|
self.out_proj = nn.Linear(self.hidden_dim, self.horizon * self.output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
# x: (B, T, N, D_total)
|
||||||
|
x_main = x[..., 0] # (B, T, N)
|
||||||
|
B, T, N = x_main.shape
|
||||||
|
assert T == self.seq_len
|
||||||
|
|
||||||
|
# 傅里叶变换:对每个节点的时间序列进行 rfft
|
||||||
|
Xf = torch.fft.rfft(x_main, dim=1) # (B, F, N), complex
|
||||||
|
|
||||||
|
# 拆分实部虚部,堆叠为 real + imag 两通道
|
||||||
|
real = Xf.real.permute(0, 2, 1) # (B, N, F)
|
||||||
|
imag = Xf.imag.permute(0, 2, 1) # (B, N, F)
|
||||||
|
freq_input = torch.cat([real, imag], dim=-1) # (B, N, 2F)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 维度映射
|
||||||
|
h = self.freq_proj(freq_input) # (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 在频域中做三明治结构
|
||||||
|
h1 = self.sandwich1(h)
|
||||||
|
h1 = h1 + h # 残差连接
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||||||
|
h2 = self.sandwich2(h1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 输出映射到频率域(输出 horizon * output_dim)
|
||||||
|
out_freq = self.out_proj(h2) # (B, N, H*D)
|
||||||
|
out_freq = out_freq.view(B, N, self.horizon, self.output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 将频域预测简单映射为时域结果
|
||||||
|
out = out_freq.permute(0, 2, 1, 3) # (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
return out
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,128 @@
|
||||||
|
import torch
|
||||||
|
import torch.nn as nn
|
||||||
|
import torch.nn.functional as F
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
使用多层感知机替换输入输出的proj层
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, node_num, embed_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.nodevec1 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
self.nodevec2 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self):
|
||||||
|
adj = torch.matmul(self.nodevec1, self.nodevec2.T)
|
||||||
|
adj = F.relu(adj)
|
||||||
|
adj = F.softmax(adj, dim=-1)
|
||||||
|
return adj
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class GraphConvBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, output_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.theta = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
self.residual = (input_dim == output_dim)
|
||||||
|
if not self.residual:
|
||||||
|
self.res_proj = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x, adj):
|
||||||
|
res = x
|
||||||
|
x = torch.matmul(adj, x)
|
||||||
|
x = self.theta(x)
|
||||||
|
x = x + (res if self.residual else self.res_proj(res))
|
||||||
|
return F.relu(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MANBA_Block(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.attn = nn.MultiheadAttention(embed_dim=input_dim, num_heads=4, batch_first=True)
|
||||||
|
self.ffn = nn.Sequential(
|
||||||
|
nn.Linear(input_dim, hidden_dim),
|
||||||
|
nn.ReLU(),
|
||||||
|
nn.Linear(hidden_dim, input_dim)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.norm1 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
self.norm2 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
res = x
|
||||||
|
x_attn, _ = self.attn(x, x, x)
|
||||||
|
x = self.norm1(res + x_attn)
|
||||||
|
res2 = x
|
||||||
|
x_ffn = self.ffn(x)
|
||||||
|
x = self.norm2(res2 + x_ffn)
|
||||||
|
return x
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class SandwichBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, num_nodes, embed_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.manba1 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
self.graph_constructor = DynamicGraphConstructor(num_nodes, embed_dim)
|
||||||
|
self.gc = GraphConvBlock(hidden_dim, hidden_dim)
|
||||||
|
self.manba2 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, h):
|
||||||
|
h1 = self.manba1(h)
|
||||||
|
adj = self.graph_constructor()
|
||||||
|
h2 = self.gc(h1, adj)
|
||||||
|
h3 = self.manba2(h2)
|
||||||
|
return h3
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MLP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, in_dim, hidden_dims, out_dim, activation=nn.ReLU):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
dims = [in_dim] + hidden_dims + [out_dim]
|
||||||
|
layers = []
|
||||||
|
for i in range(len(dims)-2):
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[i], dims[i+1]), activation()]
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[-2], dims[-1])]
|
||||||
|
self.net = nn.Sequential(*layers)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
return self.net(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class EXP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, args):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.horizon = args['horizon']
|
||||||
|
self.output_dim = args['output_dim']
|
||||||
|
self.seq_len = args.get('in_len', 12)
|
||||||
|
self.hidden_dim = args.get('hidden_dim', 64)
|
||||||
|
self.num_nodes = args['num_nodes']
|
||||||
|
self.embed_dim = args.get('embed_dim', 16)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 替换为MLP: input_proj(seq_len -> hidden_dim -> hidden_dim)
|
||||||
|
self.input_proj = MLP(self.seq_len, [self.hidden_dim], self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.sandwich1 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
self.sandwich2 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 替换为MLP: out_proj(hidden_dim -> 2*hidden_dim -> horizon*output_dim)
|
||||||
|
self.out_proj = MLP(self.hidden_dim, [2 * self.hidden_dim], self.horizon * self.output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
# x: (B, T, N, D_total)
|
||||||
|
x_main = x[..., 0] # (B, T, N)
|
||||||
|
B, T, N = x_main.shape
|
||||||
|
assert T == self.seq_len
|
||||||
|
|
||||||
|
# (B, T, N) -> (B, N, T) -> (B*N, T) -> MLP -> (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
x_flat = x_main.permute(0, 2, 1).reshape(B * N, T)
|
||||||
|
h0 = self.input_proj(x_flat).view(B, N, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
h1 = self.sandwich1(h0)
|
||||||
|
h1 = h1 + h0
|
||||||
|
h2 = self.sandwich2(h1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# MLP输出 -> (B, N, H*D_out)
|
||||||
|
out = self.out_proj(h2)
|
||||||
|
out = out.view(B, N, self.horizon, self.output_dim)
|
||||||
|
out = out.permute(0, 2, 1, 3) # (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
return out
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,173 @@
|
||||||
|
import torch
|
||||||
|
import torch.nn as nn
|
||||||
|
import torch.nn.functional as F
|
||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
使用多层感知机替换输入输出的 proj 层,并将图卷积替换为图注意力网络(GAT)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, node_num, embed_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.nodevec1 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
self.nodevec2 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self):
|
||||||
|
# 构造可学习的邻接矩阵
|
||||||
|
adj = torch.matmul(self.nodevec1, self.nodevec2.T) # (N, N)
|
||||||
|
adj = F.relu(adj)
|
||||||
|
adj = F.softmax(adj, dim=-1)
|
||||||
|
return adj
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class GATConvBlock(nn.Module):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
简易版 GAT 实现:
|
||||||
|
- 先对每个节点特征做线性变换
|
||||||
|
- 计算每对节点间的注意力得分
|
||||||
|
- 掩码掉非边(adj == 0),softmax 后做加权求和
|
||||||
|
- 加上残差并经过非线性
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, output_dim, alpha=0.2):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.fc = nn.Linear(input_dim, output_dim, bias=False)
|
||||||
|
self.attn_fc = nn.Linear(2 * output_dim, 1, bias=False)
|
||||||
|
self.leakyrelu = nn.LeakyReLU(alpha)
|
||||||
|
self.residual = (input_dim == output_dim)
|
||||||
|
if not self.residual:
|
||||||
|
self.res_fc = nn.Linear(input_dim, output_dim, bias=False)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x, adj):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
x: (B, N, F_in)
|
||||||
|
adj: (N, N), 动态学习得到的邻接矩阵
|
||||||
|
返回 h_prime: (B, N, F_out)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
B, N, _ = x.shape
|
||||||
|
h = self.fc(x) # (B, N, F_out)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 计算每对节点的注意力打分
|
||||||
|
h_i = h.unsqueeze(2).expand(-1, -1, N, -1) # (B, N, N, F_out)
|
||||||
|
h_j = h.unsqueeze(1).expand(-1, N, -1, -1) # (B, N, N, F_out)
|
||||||
|
e = self.attn_fc(torch.cat([h_i, h_j], dim=-1)).squeeze(-1) # (B, N, N)
|
||||||
|
e = self.leakyrelu(e)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 掩码:只有 adj > 0 的位置保留注意力,否则置为 -inf
|
||||||
|
mask = adj.unsqueeze(0).expand(B, -1, -1) > 0
|
||||||
|
e = e.masked_fill(~mask, float('-inf'))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 归一化注意力
|
||||||
|
alpha = F.softmax(e, dim=-1) # (B, N, N)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 聚合邻居
|
||||||
|
h_prime = torch.matmul(alpha, h) # (B, N, F_out)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 残差连接
|
||||||
|
if self.residual:
|
||||||
|
h_prime = h_prime + x
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
h_prime = h_prime + self.res_fc(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
return F.elu(h_prime)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MANBA_Block(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.attn = nn.MultiheadAttention(embed_dim=input_dim, num_heads=4, batch_first=True)
|
||||||
|
self.ffn = nn.Sequential(
|
||||||
|
nn.Linear(input_dim, hidden_dim),
|
||||||
|
nn.ReLU(),
|
||||||
|
nn.Linear(hidden_dim, input_dim)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.norm1 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
self.norm2 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
# x: (B, N, input_dim) — 将节点序列看作时间序列处理
|
||||||
|
res = x
|
||||||
|
x_attn, _ = self.attn(x, x, x)
|
||||||
|
x = self.norm1(res + x_attn)
|
||||||
|
res2 = x
|
||||||
|
x_ffn = self.ffn(x)
|
||||||
|
x = self.norm2(res2 + x_ffn)
|
||||||
|
return x
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class SandwichBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, num_nodes, embed_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.manba1 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
self.graph_constructor = DynamicGraphConstructor(num_nodes, embed_dim)
|
||||||
|
self.gat = GATConvBlock(hidden_dim, hidden_dim)
|
||||||
|
self.manba2 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, h):
|
||||||
|
# h: (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
h1 = self.manba1(h) # 自注意力 + FFN
|
||||||
|
adj = self.graph_constructor() # 动态邻接 (N, N)
|
||||||
|
h2 = self.gat(h1, adj) # GAT 聚合
|
||||||
|
h3 = self.manba2(h2) # 再一次自注意力 + FFN
|
||||||
|
return h3
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MLP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, in_dim, hidden_dims, out_dim, activation=nn.ReLU):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
dims = [in_dim] + hidden_dims + [out_dim]
|
||||||
|
layers = []
|
||||||
|
for i in range(len(dims) - 2):
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[i], dims[i + 1]), activation()]
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[-2], dims[-1])]
|
||||||
|
self.net = nn.Sequential(*layers)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
# 支持任意形状,Linear 运算对最后一维有效
|
||||||
|
return self.net(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class EXP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, args):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.horizon = args['horizon']
|
||||||
|
self.output_dim = args['output_dim']
|
||||||
|
self.seq_len = args.get('in_len', 12)
|
||||||
|
self.hidden_dim = args.get('hidden_dim', 64)
|
||||||
|
self.num_nodes = args['num_nodes']
|
||||||
|
self.embed_dim = args.get('embed_dim', 16)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 用 MLP 替换原来的输入投影
|
||||||
|
self.input_proj = MLP(self.seq_len, [self.hidden_dim], self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 两层 SandwichBlock
|
||||||
|
self.sandwich1 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
self.sandwich2 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 用 MLP 替换原来的输出投影
|
||||||
|
self.out_proj = MLP(self.hidden_dim, [2 * self.hidden_dim], self.horizon * self.output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
x: (B, T, N, D_total)
|
||||||
|
假设 D_total >= 1,且我们只使用第 0 维特征进行预测
|
||||||
|
返回:
|
||||||
|
out: (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
x_main = x[..., 0] # (B, T, N)
|
||||||
|
B, T, N = x_main.shape
|
||||||
|
assert T == self.seq_len, f"Expected seq_len={self.seq_len}, got {T}"
|
||||||
|
|
||||||
|
# (B, T, N) -> (B, N, T) -> (B*N, T) -> MLP -> (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
x_flat = x_main.permute(0, 2, 1).reshape(B * N, T)
|
||||||
|
h0 = self.input_proj(x_flat).view(B, N, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 两层 Sandwich + 残差
|
||||||
|
h1 = self.sandwich1(h0)
|
||||||
|
h1 = h1 + h0
|
||||||
|
h2 = self.sandwich2(h1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 输出投影
|
||||||
|
out = self.out_proj(h2) # (B, N, horizon * output_dim)
|
||||||
|
out = out.view(B, N, self.horizon, self.output_dim)
|
||||||
|
out = out.permute(0, 2, 1, 3) # (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
return out
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,164 @@
|
||||||
|
import torch
|
||||||
|
import torch.nn as nn
|
||||||
|
import torch.nn.functional as F
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
使用多层感知机替换输入输出的proj层
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, node_num, embed_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.nodevec1 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
self.nodevec2 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self):
|
||||||
|
adj = torch.matmul(self.nodevec1, self.nodevec2.T)
|
||||||
|
adj = F.relu(adj)
|
||||||
|
adj = F.softmax(adj, dim=-1)
|
||||||
|
return adj
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class GraphConvBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, output_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.theta = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
self.residual = (input_dim == output_dim)
|
||||||
|
if not self.residual:
|
||||||
|
self.res_proj = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x, adj):
|
||||||
|
res = x
|
||||||
|
x = torch.matmul(adj, x)
|
||||||
|
x = self.theta(x)
|
||||||
|
x = x + (res if self.residual else self.res_proj(res))
|
||||||
|
return F.relu(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MANBA_Block(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.attn = nn.MultiheadAttention(embed_dim=input_dim, num_heads=4, batch_first=True)
|
||||||
|
self.ffn = nn.Sequential(
|
||||||
|
nn.Linear(input_dim, hidden_dim),
|
||||||
|
nn.ReLU(),
|
||||||
|
nn.Linear(hidden_dim, input_dim)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.norm1 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
self.norm2 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
res = x
|
||||||
|
x_attn, _ = self.attn(x, x, x)
|
||||||
|
x = self.norm1(res + x_attn)
|
||||||
|
res2 = x
|
||||||
|
x_ffn = self.ffn(x)
|
||||||
|
x = self.norm2(res2 + x_ffn)
|
||||||
|
return x
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class SandwichBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, num_nodes, embed_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.manba1 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
self.graph_constructor = DynamicGraphConstructor(num_nodes, embed_dim)
|
||||||
|
self.gc = GraphConvBlock(hidden_dim, hidden_dim)
|
||||||
|
self.manba2 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, h):
|
||||||
|
h1 = self.manba1(h)
|
||||||
|
adj = self.graph_constructor()
|
||||||
|
h2 = self.gc(h1, adj)
|
||||||
|
h3 = self.manba2(h2)
|
||||||
|
return h3
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MLP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, in_dim, hidden_dims, out_dim, activation=nn.ReLU):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
dims = [in_dim] + hidden_dims + [out_dim]
|
||||||
|
layers = []
|
||||||
|
for i in range(len(dims)-2):
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[i], dims[i+1]), activation()]
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[-2], dims[-1])]
|
||||||
|
self.net = nn.Sequential(*layers)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
return self.net(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class EXP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, args):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.horizon = args['horizon']
|
||||||
|
self.output_dim = args['output_dim']
|
||||||
|
self.seq_len = args.get('in_len', 12)
|
||||||
|
self.hidden_dim = args.get('hidden_dim', 64)
|
||||||
|
self.num_nodes = args['num_nodes']
|
||||||
|
self.embed_dim = args.get('embed_dim', 16)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ==== NEW: discrete time embeddings ====
|
||||||
|
# number of slots in a day (e.g. 24h * 60m / time_slot_minutes)
|
||||||
|
self.time_slots = args.get('time_slots', 24 * 60 // args.get('time_slot', 5))
|
||||||
|
self.time_embedding = nn.Embedding(self.time_slots, self.hidden_dim)
|
||||||
|
self.day_embedding = nn.Embedding(7, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# input projection now still only takes the flow history
|
||||||
|
self.input_proj = MLP(
|
||||||
|
in_dim = self.seq_len,
|
||||||
|
hidden_dims = [self.hidden_dim],
|
||||||
|
out_dim = self.hidden_dim
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# two Sandwich blocks remain unchanged
|
||||||
|
self.sandwich1 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
self.sandwich2 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# output projection unchanged
|
||||||
|
self.out_proj = MLP(
|
||||||
|
in_dim = self.hidden_dim,
|
||||||
|
hidden_dims = [2 * self.hidden_dim],
|
||||||
|
out_dim = self.horizon * self.output_dim
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
x: (B, T, N, D_total)
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||||||
|
D_total >= 3 where
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||||||
|
x[...,0] = flow,
|
||||||
|
x[...,1] = time_in_day (0 … 1 → to be scaled to 0 … time_slots‑1),
|
||||||
|
x[...,2] = day_in_week (0–6)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
x_flow = x[..., 0] # (B, T, N)
|
||||||
|
x_time = x[..., 1] # (B, T, N)
|
||||||
|
x_day = x[..., 2] # (B, T, N)
|
||||||
|
|
||||||
|
B, T, N = x_flow.shape
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||||||
|
assert T == self.seq_len
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|
# 1) project the flow history
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|
x_flat = x_flow.permute(0, 2, 1).reshape(B * N, T)
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||||||
|
h0 = self.input_proj(x_flat).view(B, N, self.hidden_dim)
|
||||||
|
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||||||
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# 2) lookup discrete time indexes at the last time step
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# scale time_in_day ∈ [0,1] → slot_idx ∈ {0,…,time_slots‑1}
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||||||
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t_idx = (x_time[:, -1, :,] * (self.time_slots - 1)).long() # (B, N)
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||||||
|
d_idx = x_day[:, -1, :,].long() # (B, N)
|
||||||
|
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||||||
|
time_emb = self.time_embedding(t_idx) # (B, N, hidden_dim)
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||||||
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day_emb = self.day_embedding(d_idx) # (B, N, hidden_dim)
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||||||
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# 3) inject them into the initial hidden state
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h0 = h0 + time_emb + day_emb
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# 4) the usual Sandwich + residuals
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h1 = self.sandwich1(h0)
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h1 = h1 + h0
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h2 = self.sandwich2(h1)
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# 5) output projection
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out = self.out_proj(h2) # (B, N, horizon*output_dim)
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||||||
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out = out.view(B, N, self.horizon, self.output_dim)
|
||||||
|
out = out.permute(0, 2, 1, 3) # (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
return out
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,186 @@
|
||||||
|
import torch
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||||||
|
import torch.nn as nn
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||||||
|
import torch.nn.functional as F
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||||||
|
|
||||||
|
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|
"""
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||||||
|
使用多层感知机替换输入输出的 proj 层,
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并在 EXP 模型中添加显式的空间嵌入(Spatial Embedding)。
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||||||
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"""
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||||||
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||||||
|
class DynamicGraphConstructor(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, node_num, embed_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
# 自适应邻接参数
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||||||
|
self.nodevec1 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
self.nodevec2 = nn.Parameter(torch.randn(node_num, embed_dim), requires_grad=True)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self):
|
||||||
|
# 构造动态邻接矩阵
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adj = torch.matmul(self.nodevec1, self.nodevec2.T) # (N, N)
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||||||
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adj = F.relu(adj)
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|
adj = F.softmax(adj, dim=-1)
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||||||
|
return adj
|
||||||
|
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||||||
|
|
||||||
|
class GraphConvBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, output_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
# 线性变换 + 可选残差投影
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|
self.theta = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
self.residual = (input_dim == output_dim)
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||||||
|
if not self.residual:
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||||||
|
self.res_proj = nn.Linear(input_dim, output_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x, adj):
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||||||
|
# x: (B, N, F_in), adj: (N, N)
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res = x
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|
x = torch.matmul(adj, x) # 邻接乘特征
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||||||
|
x = self.theta(x) # 线性变换
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||||||
|
# 残差连接
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||||||
|
x = x + (res if self.residual else self.res_proj(res))
|
||||||
|
return F.relu(x)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MANBA_Block(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, input_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
# 空间自注意力 + 前馈网络
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||||||
|
self.attn = nn.MultiheadAttention(embed_dim=input_dim, num_heads=4, batch_first=True)
|
||||||
|
self.ffn = nn.Sequential(
|
||||||
|
nn.Linear(input_dim, hidden_dim),
|
||||||
|
nn.ReLU(),
|
||||||
|
nn.Linear(hidden_dim, input_dim)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.norm1 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
self.norm2 = nn.LayerNorm(input_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
||||||
|
# x: (B, N, C)
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|
res = x
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||||||
|
x_attn, _ = self.attn(x, x, x)
|
||||||
|
x = self.norm1(res + x_attn)
|
||||||
|
res2 = x
|
||||||
|
x_ffn = self.ffn(x)
|
||||||
|
x = self.norm2(res2 + x_ffn)
|
||||||
|
return x
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class SandwichBlock(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, num_nodes, embed_dim, hidden_dim):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.manba1 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
self.graph_constructor = DynamicGraphConstructor(num_nodes, embed_dim)
|
||||||
|
self.gc = GraphConvBlock(hidden_dim, hidden_dim)
|
||||||
|
self.manba2 = MANBA_Block(hidden_dim, hidden_dim * 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, h):
|
||||||
|
# h: (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
h1 = self.manba1(h)
|
||||||
|
adj = self.graph_constructor()
|
||||||
|
h2 = self.gc(h1, adj)
|
||||||
|
h3 = self.manba2(h2)
|
||||||
|
return h3
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MLP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, in_dim, hidden_dims, out_dim, activation=nn.ReLU):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
# 多层感知机
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||||||
|
dims = [in_dim] + hidden_dims + [out_dim]
|
||||||
|
layers = []
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||||||
|
for i in range(len(dims) - 2):
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[i], dims[i+1]), activation()]
|
||||||
|
layers += [nn.Linear(dims[-2], dims[-1])]
|
||||||
|
self.net = nn.Sequential(*layers)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
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||||||
|
# 对最后一维做线性映射
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return self.net(x)
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||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class EXP(nn.Module):
|
||||||
|
def __init__(self, args):
|
||||||
|
super().__init__()
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||||||
|
# 训练 & 输出参数
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||||||
|
self.horizon = args['horizon']
|
||||||
|
self.output_dim = args['output_dim']
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||||||
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self.seq_len = args.get('in_len', 12)
|
||||||
|
self.hidden_dim = args.get('hidden_dim', 64)
|
||||||
|
self.num_nodes = args['num_nodes']
|
||||||
|
self.embed_dim = args.get('embed_dim', 16)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ==== 时间嵌入 ====
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||||||
|
self.time_slots = args.get('time_slots', 24 * 60 // args.get('time_slot', 5))
|
||||||
|
self.time_embedding = nn.Embedding(self.time_slots, self.hidden_dim)
|
||||||
|
self.day_embedding = nn.Embedding(7, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ==== 空间嵌入 ====
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|
# 每个节点一个可学习的向量
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|
self.spatial_embedding = nn.Parameter(
|
||||||
|
torch.randn(self.num_nodes, self.hidden_dim),
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||||||
|
requires_grad=True
|
||||||
|
)
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||||||
|
|
||||||
|
# 输入投影:仅对流量序列做 MLP
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|
self.input_proj = MLP(
|
||||||
|
in_dim = self.seq_len,
|
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|
hidden_dims = [self.hidden_dim],
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||||||
|
out_dim = self.hidden_dim
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 两个 SandwichBlock
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||||||
|
self.sandwich1 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
self.sandwich2 = SandwichBlock(self.num_nodes, self.embed_dim, self.hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 输出投影
|
||||||
|
self.out_proj = MLP(
|
||||||
|
in_dim = self.hidden_dim,
|
||||||
|
hidden_dims = [2 * self.hidden_dim],
|
||||||
|
out_dim = self.horizon * self.output_dim
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def forward(self, x):
|
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|
"""
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|
x: (B, T, N, D_total)
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||||||
|
D_total >= 3,其中:
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x[...,0] = 流量 (flow)
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|
x[...,1] = 当天时间比 (time_in_day,归一化到 [0,1])
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||||||
|
x[...,2] = 星期几 (day_in_week,0–6)
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||||||
|
"""
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||||||
|
# 拆分三条序列
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x_flow = x[..., 0] # (B, T, N)
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x_time = x[..., 1] # (B, T, N)
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||||||
|
x_day = x[..., 2] # (B, T, N)
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||||||
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||||||
|
B, T, N = x_flow.shape
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||||||
|
assert T == self.seq_len, f"序列长度应为 {self.seq_len},但收到 {T}"
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||||||
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# 1) MLP 投影流量历史 -> 节点初始特征 h0
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||||||
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x_flat = x_flow.permute(0, 2, 1).reshape(B * N, T) # (B*N, T)
|
||||||
|
h0 = self.input_proj(x_flat).view(B, N, self.hidden_dim) # (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 2) 计算离散时间嵌入
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||||||
|
t_idx = (x_time[:, -1, :] * (self.time_slots - 1)).long() # (B, N)
|
||||||
|
d_idx = x_day[:, -1, :].long() # (B, N)
|
||||||
|
time_emb = self.time_embedding(t_idx) # (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
day_emb = self.day_embedding(d_idx) # (B, N, hidden_dim)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 3) 计算空间嵌入并扩展到 batch 大小
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||||||
|
node_idx = torch.arange(N, device=x.device) # (N,)
|
||||||
|
spatial_emb = self.spatial_embedding[node_idx] # (N, hidden_dim)
|
||||||
|
spatial_emb = spatial_emb.unsqueeze(0).expand(B, -1, -1) # (B, N, hidden_dim)
|
||||||
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# 4) 将三种嵌入相加到 h0
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h0 = h0 + time_emb + day_emb + spatial_emb
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# 5) 两层 Sandwich + 残差连接
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h1 = self.sandwich1(h0)
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||||||
|
h1 = h1 + h0
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|
h2 = self.sandwich2(h1)
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||||||
|
|
||||||
|
# 6) 输出投影 -> (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
out = self.out_proj(h2) # (B, N, horizon*out_dim)
|
||||||
|
out = out.view(B, N, self.horizon, self.output_dim)
|
||||||
|
out = out.permute(0, 2, 1, 3) # (B, horizon, N, output_dim)
|
||||||
|
return out
|
||||||
|
|
@ -13,7 +13,7 @@ from model.STFGNN.STFGNN import STFGNN
|
||||||
from model.STSGCN.STSGCN import STSGCN
|
from model.STSGCN.STSGCN import STSGCN
|
||||||
from model.STGODE.STGODE import ODEGCN
|
from model.STGODE.STGODE import ODEGCN
|
||||||
from model.PDG2SEQ.PDG2Seq import PDG2Seq
|
from model.PDG2SEQ.PDG2Seq import PDG2Seq
|
||||||
from model.EXP.EXP16 import EXP as EXP
|
from model.EXP.EXP21 import EXP as EXP
|
||||||
|
|
||||||
def model_selector(model):
|
def model_selector(model):
|
||||||
match model['type']:
|
match model['type']:
|
||||||
|
|
|
||||||
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