How do I train a transformer for pointwise inference of time series data?

My dataset is composed of different particle trajectories over time [x(t), y(t)]. Each trajectory has a different length from another and my goal is to perform pointwise regression, i.e. estimate a continuous value a(t) for each time step. Thus if my input is of dimension [batch_size, sequence_length, trajectory_coordinates] I expect my output to be something like [batch_size, sequence_length, 1].

So far, I have trained an architecture composed of:

  • Convolutional module
  • Self-attention module
  • Feedforward module

Because of the different lengths of the inputs, I apply a zero-padding on it and I feed the correponding masks altogether with the inputs. As loss, I mainly adopted MAE and MSE.

When training, the model clearly tends to learn the median/mean value of all the dataset ( all the particles and all the values for each time). Here an example of the performance of the algorithm:

The red-dashed line is the ground truth of a(t). The black line is the output of the model for a(t). The blue line is the average over all particles and time steps of the ground truth available.

As it can be noticed, the model is completely incapable of detecting neither a correct value or a change in the property of interest.

I think that there might be some mistake either on the choice of the loss or in implementing it in the code.

In the script, I first declare the loss (in this case MAE) without any form of reduction since I have some nan values that come from the masking.

Plain text
Copy to clipboard
Open code in new window
EnlighterJS 3 Syntax Highlighter
<code>criterion = nn.L1Loss(reduction='none')
</code>
<code>criterion = nn.L1Loss(reduction='none') </code>
criterion = nn.L1Loss(reduction='none')

Then, in the training cycle, I calculate the loss. Recall that output (and labels) are objects of size [batch_size, sequence_length, 1]. Then I sum all the non-nan values and average by the number of elements that are not nan.

Plain text
Copy to clipboard
Open code in new window
EnlighterJS 3 Syntax Highlighter
<code>loss = criterion(output, labels)
final_loss = torch.nansum(loss).float() / key_masks.count_nonzero()
</code>
<code>loss = criterion(output, labels) final_loss = torch.nansum(loss).float() / key_masks.count_nonzero() </code>
loss = criterion(output, labels)
final_loss = torch.nansum(loss).float() / key_masks.count_nonzero()

I believe that I am making a mistake by implicitly averaging over the time steps.
Do you have any solution to recommend?

New contributor

Little Wing is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật