
- 多模态时空协同学习
构建CNN与LSTM的协同架构,分别处理空间与时间维度信息。CNN负责提取图像、视频帧等数据的空间特征,LSTM则建模这些特征在时间序列上的动态演化。该框架在视频分类、事件检测及多模态情感分析等任务中表现出色,实现了对时空信息的统一理解与建模。
- 时序数据空间化表征
将时间序列数据转换为二维图像格式,使其具备空间结构特性。CNN在此空间中提取局部模式与形态特征,LSTM则沿时间维度捕捉特征的动态演变规律。该创新方法在电子医疗记录分析等领域应用显著,可将生理参数时间序列视为图像,有效识别健康状态的变化趋势与异常模式。
- 分层特征提取与融合机制
设计CNN-LSTM分层架构,实现从局部到全局的特征抽象。CNN作为底层特征提取器捕获空间局部模式,LSTM作为高层时序建模器分析特征的长期演化规律。该结构在语音识别、复杂动作识别等任务中具有独特优势,能够同时保持空间细节敏感性与时间上下文感知能力。
- 注意力引导的交叉特征学习
在CNN-LSTM并行架构中引入注意力机制,建立双向特征交互通道。注意力模块可动态筛选CNN空间特征中对LSTM时序建模最关键的区域,同时LSTM的状态输出也可反向引导CNN对关键时刻的聚焦。这种交叉增强机制显著提升了模型对复杂时空模式的鉴别能力。