Recent advances have investigated the use of pretrained large language models (LLMs) for time-series forecasting by aligning numerical inputs with LLM embedding spaces. However, existing multimodal approaches often overlook the distinct statistical properties and temporal dependencies that are fundamental to time-series data. To bridge this gap, we propose MAP4TS, a novel Multi-Aspect Prompting Framework that explicitly incorporates classical time-series analysis into the prompt design. Our framework introduces four specialized prompt components: a Global Domain Prompt that conveys dataset-level context, a Local Domain Prompt that encodes recent trends and series-specific behaviors, and a pair of Statistical and Temporal Prompts that embed handcrafted insights derived from autocorrelation (ACF), partial autocorrelation (PACF), and Fourier analysis. Multi-Aspect Prompts are combined with raw time-series embeddings and passed through a cross-modality alignment module to produce unified representations, which are then processed by an LLM and projected for final forecasting. Extensive experiments across eight diverse datasets show that MAP4TS consistently outperforms state-of-the-art LLM-based methods. Our ablation studies further reveal that prompt-aware designs significantly enhance performance stability and that GPT-2 backbones, when paired with structured prompts, outperform larger models like LLaMA in long-term forecasting tasks.


翻译:近期研究探索了利用预训练大语言模型进行时间序列预测,其方法是将数值输入与大语言模型的嵌入空间对齐。然而,现有的多模态方法常常忽视了时间序列数据所固有的统计特性与时间依赖性。为弥合这一差距,我们提出了MAP4TS,一种新颖的多方面提示框架,该框架明确地将经典时间序列分析纳入提示设计中。我们的框架引入了四个专门的提示组件:传达数据集层面上下文的全局领域提示、编码近期趋势及序列特定行为的局部领域提示,以及一对嵌入从自相关函数、偏自相关函数和傅里叶分析中提取的手工设计见解的统计提示与时间提示。多方面提示与原始时间序列嵌入相结合,通过一个跨模态对齐模块以产生统一的表征,随后由大语言模型处理并投影以进行最终预测。在八个不同数据集上进行的大量实验表明,MAP4TS始终优于最先进的基于大语言模型的方法。我们的消融研究进一步揭示,提示感知设计显著增强了性能稳定性,并且当与结构化提示配对时,GPT-2主干模型在长期预测任务中表现优于LLaMA等更大模型。

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