論文の概要: MobiDiff: Semantic-Aware Multi-Channel Discrete Diffusion for Human Mobility Data Generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.08357v1
- Date: Thu, 09 Jul 2026 11:08:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-10 14:45:27.506793
- Title: MobiDiff: Semantic-Aware Multi-Channel Discrete Diffusion for Human Mobility Data Generation
- Title(参考訳): MobiDiff:人間移動データ生成のためのセマンティックなマルチチャネル離散拡散
- Authors: Rongchao Xu, Lin Jiang, Dahai Yu, Ximiao Li, Taichi Liu, Desheng Zhang, Yuan Tian, Guang Wang,
- Abstract要約: 本稿では,合成モビリティデータ生成のためのエンドツーエンドの離散拡散フレームワークMobiDiffを紹介する。
MobiDiffは、人間のチェックインイベントを空間的、時間的チャネルに分解し、構造化されたイベントレベル、グループレベル、チャネルレベルのマスキングを使用する。
アトランタ、ボストン、シアトルの3つの大規模な実世界のデータセットに対して、生成の忠実度、プライバシ保護、効率を評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.547763516860678
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Human mobility data are essential for transportation optimization, urban planning, and resource allocation, yet real-world mobility data are costly to collect and difficult to share due to privacy concerns. Recent diffusion-based methods have shown promise in synthesizing realistic mobility patterns, but they typically rely on continuous or latent spatio-temporal traces, limiting their ability to natively model discrete semantic events with explicit region, activity, time, and interval structures. To address this issue, we introduce MobiDiff, an end-to-end discrete diffusion framework that efficiently generates mobility data by directly denoising multi-channel semantic skeletons, avoiding the costly interpolation, latent trace construction, and coarse-to-fine realization pipelines widely used in existing diffusion-based methods. Specifically, MobiDiff decomposes each human check-in event into spatial, activity, and temporal channels, and employs structured event-, group-, and channel-level masking to jointly capture trajectory-level mobility patterns and within-event dependencies. We evaluate generation fidelity, privacy-preserving, and efficiency on three large-scale real-world datasets from Atlanta, Boston, and Seattle. Results show that MobiDiff effectively preserves trajectory length and temporal interval distributions while remaining competitive across broader mobility statistics; it is also much faster than state-of-the-art methods, e.g., 5.3$\times$ faster than GeoGen on average during inference. These findings suggest that discrete diffusion offers an interpretable and efficient framework for synthetic mobility data generation.
- Abstract(参考訳): 人間の移動データは交通の最適化、都市計画、資源配分に欠かせないが、現実の移動データは、プライバシー上の懸念から収集に費用がかかり、共有が困難である。
最近の拡散に基づく手法は、現実的なモビリティパターンの合成において有望であることを示しているが、それらは通常、連続的または潜時的な時間的トレースに依存し、明示的な領域、活動、時間、間隔構造を持つ個別のセマンティックイベントをネイティブにモデル化する能力を制限する。
この問題を解決するために、MobiDiffは、マルチチャネルのセマンティックスケルトンを直接分解し、コストのかかる補間、遅延トレース構造、そして既存の拡散法で広く使われている粗大化実現パイプラインを避けることによって、移動データを効率的に生成する、エンドツーエンドの離散拡散フレームワークである。
具体的には、MobiDiffは、各人間のチェックインイベントを空間的、活動的、時間的チャネルに分解し、構造化されたイベントレベル、グループレベル、チャネルレベルのマスキングを使用して、軌道レベルのモビリティパターンとイベント内依存関係を共同でキャプチャする。
アトランタ、ボストン、シアトルの3つの大規模な実世界のデータセットに対して、生成の忠実度、プライバシ保護、効率を評価する。
その結果, MobiDiff は軌跡長と時間間隔分布を効果的に保ちながら, 広域移動統計学の競争力を維持していることが明らかとなった。また, 推定時のGeoGen よりも平均5.3$\times$ で, 最先端の手法よりもはるかに高速である。
これらの結果は、離散拡散は、合成モビリティデータ生成のための解釈可能かつ効率的なフレームワークを提供することを示している。
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