四元数时空图网络

长短期与多图统一建模

将短期与长期时间信息以及显式和隐式空间关系集成在一个四元数表示中,实现时空序列预测精度的全面提升。

刘晔 · Chaoxiong, Lin · Yuchen, Mou · Jiang, Huaiguang · 蔡宏民

IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering 2025

参数信息

数据集数量
6
对比方法数量
10

技术优势

多图关系全整合

用四元数邻接矩阵同时表示多个显式图与隐式图,非线性依赖通过四元数图卷积刻画,避免多图各自建模的割裂。

长短时依赖兼顾

四元数特征张量保留多个时间步的信息,1D 四元数卷积基于 Hamilton 积,使短期与长期时间相关性都被有效利用。

预测精度领先

在六个数据集上对比十种现有方法,QSTGNN 整体预测精度最高,证明四元数时空建模优于单图或纯时序方案。

可解释空间发现

可解释性分析显示,学到的多个空间相关性准确反映了交通流量和真实道路功能信息,便于理解模型机制。

应用场景