Time Series Analysis 研究方向工作介绍

中国科学技术大学 · 认知智能全国重点实验室 AGI 研究组
聚焦时间序列预测、异常检测、基础模型与 Agentic 分析,推动时序智能的前沿探索

研究方向

USTC-AGI 研究组在 Time Series Analysis 方向的代表性工作,涵盖预测、分类、异常检测、时序推理、基础模型与 Agentic 分析等多个方向。

时间序列预测

围绕时间序列预测中的多模态语义建模、慢思考认知推理与自主交互智能体三条路径,系统探索从表征理解到决策规划的能力演进。

多模态语义理解
🧩
TokenCast

从跨模态语义对齐与细粒度 token 表征出发,增强模型对复杂时序上下文与结构模式的理解能力。

慢思考认知推理
🧠
TimeReasoner · Time-R1 · MemCast

引入链式推理、强化学习与经验记忆机制,让模型在预测前完成更充分的分析、反思与逐步决策。

自主交互智能体
🤖
AlphaCast · Cast-R1

面向真实预测流程构建可规划、可交互、可调用工具的智能体系统,提升复杂场景下的自主分析与执行能力。

时间序列分类

聚焦单变量与多变量时序的判别表征学习,覆盖活动识别、故障诊断、医疗事件分类等典型场景。

🏷️ 判别表征学习 · 对比学习 · 自监督预训练 · 域自适应
🔬 活动识别 · 故障诊断 · 医疗事件检测 · 工业质检
📄 UEA · UCR · HAR · MIMIC · 设备振动信号等标准基准

时间序列异常检测

聚焦单变量与多变量时序的无监督及少样本异常检测,兼顾点异常、上下文异常与模式级异常。

🔍 AnomaMind · 多粒度模式感知 · 上下文推理 · 误报抑制
🏭 工业时序场景 · 无监督 · 少样本 · 实时检测
📄 MSL · SMAP · SMD · PSM · SWaT 等标准基准

时间序列基础模型

探索大规模时序预训练范式,构建跨领域、跨任务的通用时序表征与指令对齐能力。

🧠 InstructTime · 多域预训练 · 指令微调 · Zero-shot 泛化
🔬 统一表征 · Patch 编码 · 跨任务迁移(预测 / 分类 / 插补)
🚀 参数高效微调 · 大规模时序语料预训练

时间序列分析评测

围绕时间序列分析与模型开发的系统性评测,设计多维度评估框架,覆盖预测精度、鲁棒性、泛化能力与计算效率。

📏 预测精度 · 鲁棒性评估 · 域外泛化 · 计算效率
🧪 多场景基准设计 · 公平对比实验协议 · 误差归因分析
📐 华为水文 · 华为电力 · 交通 · 气象 · 金融领域评测

领域应用

围绕城市电力负荷、新能源发电、云服务流量等真实预测场景的应用研究成果,以及面向时序预测的 CastClaw 研发系统。

CastClaw

面向时间序列预测研究的人机协同智能体框架。CastClaw 通过 Planner、Forecaster、Critic 三个专属智能体编排完整预测流程,并在关键节点引入人类确认,将数据分析、特征工程与经典时序模型能力封装为可扩展的运行时工具箱。

📈 多智能体协同 · 人机高效协作 · Agentic Workflow
🧰 运行时工具箱:实验执行沙盒 · 数据分析工具 · 特征分析 · 经典时序模型(ARIMA / Prophet / DLinear / PatchTST …)
🗂️ Skill 持续沉淀 · 跨会话记忆 · 面向真实预测工作流的研究工作台