論文の概要: GlucoFM-Bench: Benchmarking Time-Series Foundation Models for Blood Glucose Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06881v1
- Date: Fri, 05 Jun 2026 03:49:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-08 14:33:29.555052
- Title: GlucoFM-Bench: Benchmarking Time-Series Foundation Models for Blood Glucose Forecasting
- Title(参考訳): GlucoFM-Bench: 血糖予測のための時系列基礎モデルのベンチマーク
- Authors: Baiying Lu, Zhaohui Liang, Ryan Pontius, Shengpu Tang, Temiloluwa Prioleau,
- Abstract要約: GlucoFM-Benchは、血糖予測のための最先端基礎モデルを評価するベンチマークである。
我々は、事前訓練されたTSFM、時系列大言語モデル、タスク固有のディープラーニングモデルを含む8つの代表的なアーキテクチャを評価する。
データセット全体にわたって、事前訓練されたTSFMは、強力なゼロショットと少数ショットの転送を示し、最高のゼロショットモデルは、最高のフルショット監視モデルの5%以内に機能する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.427581905332425
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Blood glucose forecasting models are foundational for modern diabetes management systems, as reliable short-term predictions can enable proactive interventions, support automated insulin delivery, and reduce the risk of hypo- and hyperglycemic events. From a modeling perspective, glucose forecasting poses unique challenges due to heterogeneous physiological dynamics across diabetes populations. Traditional machine learning and deep learning models have been extensively evaluated for glucose prediction, yet recent time-series foundation models (TSFMs) remain much less studied in this setting. To bridge this gap, we present GlucoFM-Bench, a comprehensive benchmark evaluating state-of-the-art TSFMs alongside supervised deep learning models for blood glucose forecasting. We assess eight representative architectures, including pre-trained TSFMs, time-series large language models, and task-specific deep learning models, across 15 publicly available diabetes-relevant datasets comprising 1,117 individuals with type 1 diabetes, type 2 diabetes, prediabetes, and no diabetes. Models are evaluated under zero-shot, few-shot, and full-shot protocols, with systematic variation in context length and prediction horizon. Across datasets, pre-trained TSFMs, especially Chronos-2 and TimesFM, show strong zero-shot and few-shot transfer, with the best zero-shot model performing within 5% of the best full-shot supervised model. Yet, when task-specific data are abundant, a lightweight LSTM remains strongest, outperforming TSFMs by 4--21% under full-shot training. Stratified analyses reveal persistent challenges in T1D cohorts and hypo-/hyperglycemic ranges, highlighting the need for evaluation beyond aggregate error metrics. Together, GlucoFM-Bench provides a standardized and reproducible foundation for evaluating, comparing, and improving foundation models for blood glucose forecasting.
- Abstract(参考訳): 血糖予測モデルは、信頼できる短期的な予測が積極的な介入を可能にし、自動インスリンデリバリーをサポートし、低血糖および高血糖事象のリスクを低減できるため、現代の糖尿病管理システムの基礎となっている。
モデリングの観点からは、ブドウ糖の予測は糖尿病の集団にまたがる不均一な生理的ダイナミクスのためにユニークな課題を生んでいる。
従来の機械学習モデルとディープラーニングモデルは、グルコース予測のために広く評価されてきたが、最近の時系列基礎モデル(TSFM)は、この環境ではそれほど研究されていない。
このギャップを埋めるために、GlucoFM-Benchという、最先端のTSFMを評価する包括的なベンチマークを、血糖予測のための教師付きディープラーニングモデルと共に提示する。
我々は,1型糖尿病1,117人,2型糖尿病2,糖尿病前,糖尿病のない15の公用糖尿病関連データセットを対象に,事前訓練したTSFM,時系列大言語モデル,タスク特化ディープラーニングモデルを含む8つの代表的なアーキテクチャを評価した。
モデルはゼロショット、少数ショット、フルショットのプロトコルで評価され、コンテキスト長と予測水平線の体系的な変化がある。
データセット全体、特にChronos-2とTimesFMの事前訓練されたTSFMは、強いゼロショットと少数ショットの転送を示し、最高のゼロショットモデルは、最高のフルショット監視モデルの5%以内に機能する。
しかし、タスク固有のデータが豊富である場合、軽量LSTMは依然として最強であり、フルショットトレーニングではTSFMを4-21%上回っている。
階層化された分析は、T1Dコホートと低血糖/高血糖領域における永続的な課題を明らかにし、総合的なエラーメトリクスを超えて評価の必要性を強調している。
GlucoFM-Benchは、血糖予測の基礎モデルの評価、比較、改善のための標準化され再現可能な基礎を提供する。
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