論文の概要: TARFVAE: Efficient One-Step Generative Time Series Forecasting via TARFLOW based VAE
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.22853v1
- Date: Fri, 28 Nov 2025 03:19:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.749797
- Title: TARFVAE: Efficient One-Step Generative Time Series Forecasting via TARFLOW based VAE
- Title(参考訳): TARFVAE: TARFLOWベースのVAEによる効率的なワンステップ時系列予測
- Authors: Jiawen Wei, Lan Jiang, Pengbo Wei, Ziwen Ye, Teng Song, Chen Chen, Guangrui Ma,
- Abstract要約: 本稿では,Transformer-based autoregressive Flow (TARFLOW) と変動型オートエンコーダ (VAE) を組み合わせた新しい生成フレームワークであるTARFVAEについて述べる。
単純なモジュールでは、TARFVAEはデータセット上の様々な予測地平線を越えて、最先端の決定論的および生成的モデルよりも優れたパフォーマンスを達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.7770105485163206
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Time series data is ubiquitous, with forecasting applications spanning from finance to healthcare. Beyond popular deterministic methods, generative models are gaining attention due to advancements in areas like image synthesis and video generation, as well as their inherent ability to provide probabilistic predictions. However, existing generative approaches mostly involve recurrent generative operations or repeated denoising steps, making the prediction laborious, particularly for long-term forecasting. Most of them only conduct experiments for relatively short-term forecasting, with limited comparison to deterministic methods in long-term forecasting, leaving their practical advantages unclear. This paper presents TARFVAE, a novel generative framework that combines the Transformer-based autoregressive flow (TARFLOW) and variational autoencoder (VAE) for efficient one-step generative time series forecasting. Inspired by the rethinking that complex architectures for extracting time series representations might not be necessary, we add a flow module, TARFLOW, to VAE to promote spontaneous learning of latent variables that benefit predictions. TARFLOW enhances VAE's posterior estimation by breaking the Gaussian assumption, thereby enabling a more informative latent space. TARFVAE uses only the forward process of TARFLOW, avoiding autoregressive inverse operations and thus ensuring fast generation. During generation, it samples from the prior latent space and directly generates full-horizon forecasts via the VAE decoder. With simple MLP modules, TARFVAE achieves superior performance over state-of-the-art deterministic and generative models across different forecast horizons on benchmark datasets while maintaining efficient prediction speed, demonstrating its effectiveness as an efficient and powerful solution for generative time series forecasting.
- Abstract(参考訳): 時系列データはユビキタスであり、ファイナンスからヘルスケアまで幅広いアプリケーションを予測する。
一般的な決定論的手法以外にも、画像合成やビデオ生成といった領域の進歩や、確率的予測を提供する固有の能力によって、生成モデルが注目を集めている。
しかし、既存の生成的アプローチは、主に反復的な生成的操作や反復的な認知的ステップを伴い、特に長期予測において、その予測を困難にしている。
それらの多くは比較的短期的な予測のための実験のみを行うが、長期的な予測における決定論的手法との比較は限定的であり、実際的な利点は明らかでない。
本稿では,Transformer-based autoregressive Flow (TARFLOW) と変動型オートエンコーダ (VAE) を組み合わせた新しい生成フレームワークであるTARFVAEについて述べる。
時系列表現を抽出する複雑なアーキテクチャは必要ないかもしれないという再考に触発されて,予測の恩恵を受ける潜伏変数の自発的学習を促進するために,フローモジュールTARFLOWをVAEに追加した。
TARFLOWはガウスの仮定を破り、VAEの後方推定を強化し、より情報的な潜在空間を実現する。
TARFVAEはTARFLOWのフォワードプロセスのみを使用し、自己回帰逆演算を回避し、高速な生成を可能にする。
生成中は、前の潜伏空間からサンプルを採取し、VAEデコーダを介して直接全水平予測を生成する。
単純なMLPモジュールでは、TARFVAEは、ベンチマークデータセット上で異なる予測地平線をまたいだ最先端の決定論的および生成モデルよりも優れた性能を実現し、効率的な予測速度を維持し、生成時系列予測のための効率的で強力なソリューションとしての有効性を実証する。
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