論文の概要: PAMF: Prior-Aware Multimodal Fusion for Incomplete Time Series Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06328v1
- Date: Thu, 04 Jun 2026 16:04:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.931122
- Title: PAMF: Prior-Aware Multimodal Fusion for Incomplete Time Series Data
- Title(参考訳): PAMF:不完全時系列データのための事前認識マルチモーダルフュージョン
- Authors: Ziwen Kan, Wugeng Zheng, Tianlong Chen, Song Wang,
- Abstract要約: PAMFは、異なる欠落パターンを扱うマルチモーダルな時系列フレームワークである。
多様なデータセットと欠落した設定で、ダウンストリームのパフォーマンスが最強であることを示します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 37.71457191016947
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In healthcare, multimodal time series tasks often operate on incomplete observations in practice, for example when ECG segments are lost because electrodes detach or an entire respiratory channel is unavailable during overnight monitoring. Such missingness typically appears in two structurally distinct patterns: within-modality missing, where values are absent within an otherwise observed modality, and modality-level missing, where an entire modality is unavailable. Existing methods typically represent unobserved data implicitly through masks or missing embeddings, without learning instance-specific missing information, and most are designed for only one missingness pattern. A natural approach is to explicitly estimate the missing data; however, existing imputation methods treat missingness uniformly despite their different structural priors, and the imputation process is often isolated from downstream tasks, preventing downstream tasks from guiding imputation toward more informative representations. To address these limitations, we present PAMF, a multimodal time-series framework that explicitly handles different missingness patterns while coupling imputation with downstream prediction through prior-aware flow matching and weight sharing. Specifically, the method initializes the flow-matching source state with type-specific priors to distinguish two missing types. It further connects imputation and classification through architecturally matched encoders with weight sharing, transferring task-relevant representations into the imputation process. Experiments on multiple multimodal healthcare time-series benchmarks show that the proposed method achieves the strongest overall downstream performance across diverse datasets and missing settings compared with existing baselines.
- Abstract(参考訳): 医療において、マルチモーダルな時系列タスクは、例えば、電極の剥離や呼吸チャネル全体が一晩の監視で利用できないため、ECGセグメントが失われる場合など、実際には不完全な観察を行うことが多い。
このような欠如は、通常、2つの構造的に異なるパターンに現れる:内部モダリティの欠如、他の観察されたモダリティの範囲内で値が欠如すること、全モダリティが利用できないモダリティの欠如。
既存の方法は、通常、マスクや埋め込みの欠如を通じて暗黙的に観測されていないデータを表現し、インスタンス固有の欠落情報を学習することなく、ほとんどは1つの欠落パターンだけのために設計されている。
自然のアプローチは、欠落したデータを明示的に推定することであるが、既存の計算方法では、異なる構造的前提にもかかわらず、欠落を均一に扱うことができ、その計算過程は下流のタスクから分離されることが多く、下流のタスクがより情報的な表現へと導かれるのを防ぐことができる。
これらの制約に対処するため,従来のフローマッチングと重み共有による下流予測とインプットを結合しながら,異なる欠点パターンを明示的に扱うマルチモーダル時系列フレームワークであるPAMFを提案する。
具体的には、フローマッチングソース状態とタイプ固有の事前条件を初期化して、2つの欠落した型を識別する。
さらに、アーキテクチャにマッチしたエンコーダを通じて、計算処理と分類を重み付け、タスク関連表現を計算処理に転送する。
複数のマルチモーダル医療時系列ベンチマークの実験により、提案手法は、既存のベースラインと比較して、多様なデータセットや設定の欠如において、最強のダウンストリーム性能を達成することが示された。
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