論文の概要: Discretizing Continuous Time Series for Imputation with Masked Diffusion Training
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.19119v1
- Date: Wed, 19 Aug 2026 17:16:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-20 20:13:55.467463
- Title: Discretizing Continuous Time Series for Imputation with Masked Diffusion Training
- Title(参考訳): Masked Diffusion Training を用いたインプテーションにおける連続時間列の離散化
- Abstract要約: 時系列計算は信頼性のある時系列解析にとって重要な領域であるが、実世界のデータの複雑な時間的ダイナミクスとノイズのため、依然として困難である。
しかし、既存のアプローチには2つの制限がある: 欠落と観測された値は明示的な構造的分離なしに同じ表現空間に埋め込まれる。
本研究では,マスク拡散モデルのトレーニングパラダイムを応用したMasked Diffusion Time-Series Imputation Model (MDTIM)を提案する。
実験の結果, MDTIMは優れた堅牢性とスケーラビリティを達成でき, 様々なシナリオにおいて, 最先端の意思決定的, 生成的ベースラインを一貫して上回っていることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.978640858147917
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Time series imputation is a crucial area for reliable time series analysis, yet it remains challenging due to the complex temporal dynamics and noise of real-world data. Existing approaches, however, exhibit two limitations: missing and observed values are embedded within the same representation space without explicit structural separation, and continuous diffusion-based methods are trained to predict added noise rather than the original signal. To address these, we propose the Masked Diffusion Time-series Imputation Model (MDTIM), which leverages the training paradigm of masked diffusion model for imputation tasks. The MASK token is structurally orthogonal to valid observations, and the model directly predicts the original values, naturally aligning both the representation and the learning objective with the imputation task. To bridge the gap between discrete masked diffusion and the continuous, ordinal nature of time series, we further introduce Stochastic Discretization, which maps continuous values to ordinal-aware tokens while preserving continuous dynamics. Our experiments on diverse benchmarks confirm that MDTIM achieves superior robustness and scalability, consistently outperforming state-of-the-art deterministic and generative baselines across various missing scenarios.
- Abstract(参考訳): 時系列計算は信頼性のある時系列解析にとって重要な領域であるが、実世界のデータの複雑な時間的ダイナミクスとノイズのため、依然として困難である。
しかし、既存のアプローチでは、2つの制限がある: 観測された値が明示的な構造的分離なしに同じ表現空間に埋め込まれ、連続拡散法は元の信号ではなく付加雑音を予測するように訓練されている。
そこで本稿では,マスク拡散モデルのトレーニングパラダイムを応用したMasked Diffusion Time-Series Imputation Model (MDTIM)を提案する。
MASKトークンは、有効な観測に対して構造的に直交しており、モデルは元の値を直接予測し、表現と学習目標の両方をインプットタスクと自然に整合させる。
離散マスク拡散と時系列の連続的順序性の間のギャップを埋めるために、連続した値を順序付きトークンにマッピングし、連続的なダイナミクスを保ちながら確率的離散化を導入する。
多様なベンチマーク実験により、MDTIMは優れた堅牢性とスケーラビリティを達成でき、様々な欠落したシナリオにおいて、最先端の決定的および生成的ベースラインを一貫して上回っていることが確認された。
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