論文の概要: HyFAD: Hybrid Time-Frequency Diffusion with Frequency-Aware Embedding for Time Series Imputation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.05239v1
- Date: Wed, 03 Jun 2026 06:03:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.271537
- Title: HyFAD: Hybrid Time-Frequency Diffusion with Frequency-Aware Embedding for Time Series Imputation
- Title(参考訳): HyFAD: 時系列インプットのための周波数認識埋め込みを用いたハイブリッド時間周波数拡散
- Authors: Hongfan Gao, Wangmeng Shen, Bin Yang, Jilin Hu,
- Abstract要約: 時系列計算のための時間周波数拡散モデルである textbfHyFAD を提案する。
周波数領域拡散プロセスは高周波スペクトル成分を洗練させる一方、低周波グローバルトレンドを捉える。
複数のベンチマークデータセットの実験は、HyFADが最先端のパフォーマンスを達成することを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.212955864311589
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Diffusion models have demonstrated strong performance in time series modeling due to their ability to progressively capture complex data distributions through iterative denoising. However, existing approaches struggle with frequency-sensitive denoising, high-frequency reconstruction and balancing global trends with local dynamics. To address these limitations, we propose \textbf{HyFAD}, a \textbf{Hy}brid time-frequency \textbf{D}iffusion model with \textbf{F}requency-\textbf{A}ware embedding for time series imputation. Built upon the DDPM paradigm, HyFAD adopts a coupled time-frequency diffusion framework, in which the reverse denoising proceeds sequentially from the time domain to the frequency domain, enabling coarse-to-fine generation. Specifically, the time-domain diffusion process captures low-frequency global trends, while the frequency-domain diffusion process refines high-frequency spectral components. We further introduce a frequency-aware step embedding that exploits the relationship between diffusion steps and spectral components, providing step-dependent spectral guidance and facilitates more accurate band-wise reconstruction. Extensive experiments on multiple benchmark datasets demonstrate that HyFAD achieves state-of-the-art performance. Our source code is available at https://github.com/hongfangao/HyFAD.
- Abstract(参考訳): 拡散モデルは、反復的デノジングによって複雑なデータ分布を段階的にキャプチャする能力により、時系列モデリングにおいて強い性能を示している。
しかし、既存のアプローチでは、周波数に敏感な復調、高周波再構成、グローバルトレンドと局所力学とのバランスに苦慮している。
これらの制約に対処するため, 時系列インプットのための組込み方式である \textbf{Hy}brid time- frequency \textbf{D}iffusion model を提案する。
DDPMパラダイムに基づいて構築されたHyFADは、時間領域から周波数領域への逆分極が逐次進行する結合時間周波数拡散フレームワークを採用し、粗大から粗大への生成を可能にする。
具体的には、時間領域拡散過程は低周波グローバルトレンドを捉え、周波数領域拡散過程は高周波スペクトル成分を洗練させる。
さらに、拡散ステップとスペクトル成分の関係を利用し、ステップ依存スペクトルガイダンスを提供し、より正確な帯域分割を容易にする周波数認識ステップ埋め込みを導入する。
複数のベンチマークデータセットに対する大規模な実験は、HyFADが最先端のパフォーマンスを達成することを示す。
ソースコードはhttps://github.com/hongfangao/HyFAD.comで公開されています。
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