論文の概要: A Foundation Model for Virtual Sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.20634v1
- Date: Wed, 28 Jan 2026 14:17:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-29 15:46:06.967114
- Title: A Foundation Model for Virtual Sensors
- Title(参考訳): 仮想センサの基礎モデル
- Authors: Leon Götz, Lars Frederik Peiss, Erik Sauer, Andreas Udo Sass, Thorsten Bagdonat, Stephan Günnemann, Leo Schwinn,
- Abstract要約: 既存の仮想センサアプローチでは、各センサに対して手入力のアプリケーション固有のモデルが必要である。
両方の制約に対処する仮想センサの最初の基礎モデルを紹介する。
我々のアーキテクチャは415倍の時間短縮と951倍のメモリ要求の削減を実現している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 41.4965371110973
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Virtual sensors use machine learning to predict target signals from available measurements, replacing expensive physical sensors in critical applications. Existing virtual sensor approaches require application-specific models with hand-selected inputs for each sensor, cannot leverage task synergies, and lack consistent benchmarks. At the same time, emerging time series foundation models are computationally expensive and limited to predicting their input signals, making them incompatible with virtual sensors. We introduce the first foundation model for virtual sensors addressing both limitations. Our unified model can simultaneously predict diverse virtual sensors exploiting synergies while maintaining computational efficiency. It learns relevant input signals for each virtual sensor, eliminating expert knowledge requirements while adding explainability. In our large-scale evaluation on a standard benchmark and an application-specific dataset with over 18 billion samples, our architecture achieves 415x reduction in computation time and 951x reduction in memory requirements, while maintaining or even improving predictive quality compared to baselines. Our model scales gracefully to hundreds of virtual sensors with nearly constant parameter count, enabling practical deployment in large-scale sensor networks.
- Abstract(参考訳): 仮想センサーは、機械学習を使用して、利用可能な測定値からターゲット信号を予測し、重要な応用における高価な物理的センサーを置き換える。
既存の仮想センサアプローチでは、各センサに対して手選択された入力を持つアプリケーション固有のモデルが必要であり、タスクのシナジーを活用できず、一貫したベンチマークが欠如している。
同時に、新しい時系列基盤モデルは計算コストが高く、入力信号の予測に限られており、仮想センサーと互換性がない。
両方の制約に対処する仮想センサの最初の基礎モデルを紹介する。
我々の統合モデルは、計算効率を維持しながら、相乗効果を利用した多様な仮想センサを同時に予測できる。
仮想センサーごとに関連する入力信号を学習し、説明可能性を加えながら専門知識の要求をなくす。
標準ベンチマークとアプリケーション固有のデータセットを用いた大規模評価では,ベースラインよりも予測品質を維持・改善しつつ,計算時間415倍,メモリ要求951倍の削減を実現している。
我々のモデルは、パラメータ数に近い数百の仮想センサに優雅にスケールし、大規模センサネットワークに実用的な展開を可能にする。
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