AdaSTI: Conditional Diffusion Models with Adaptive Dependency Modeling for Spatio-Temporal Imputation

作者
Yang, Yubo,Yichen Zhu,Bo Jiang
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
标识
DOI:10.48550/arxiv.2509.18144
摘要

Spatio-temporal data abounds in domain like traffic and environmental monitoring. However, it often suffers from missing values due to sensor malfunctions, transmission failures, etc. Recent years have seen continued efforts to improve spatio-temporal data imputation performance. Recently diffusion models have outperformed other approaches in various tasks, including spatio-temporal imputation, showing competitive performance. Extracting and utilizing spatio-temporal dependencies as conditional information is vital in diffusion-based methods. However, previous methods introduce error accumulation in this process and ignore the variability of the dependencies in the noisy data at different diffusion steps. In this paper, we propose AdaSTI (Adaptive Dependency Model in Diffusion-based Spatio-Temporal Imputation), a novel spatio-temporal imputation approach based on conditional diffusion model. Inside AdaSTI, we propose a BiS4PI network based on a bi-directional S4 model for pre-imputation with the imputed result used to extract conditional information by our designed Spatio-Temporal Conditionalizer (STC)network. We also propose a Noise-Aware Spatio-Temporal (NAST) network with a gated attention mechanism to capture the variant dependencies across diffusion steps. Extensive experiments on three real-world datasets show that AdaSTI outperforms existing methods in all the settings, with up to 46.4% reduction in imputation error.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
桃太郎完成签到,获得积分10
刚刚
xiaofeidiao发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
一半发布了新的文献求助10
1秒前
bkagyin的应助被成小调采纳,获得10
2秒前
Mason完成签到,获得积分10
2秒前
wzx完成签到 ,获得积分10
3秒前
Aurora完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
zy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小十一发布了新的文献求助10
4秒前
阿巴阿巴发布了新的文献求助10
4秒前
月亮贝完成签到 ,获得积分10
5秒前
Huggsy完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
6秒前
xxx完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
隐形曼青的应助被ptalala采纳,获得10
8秒前
木子子子完成签到 ,获得积分10
9秒前
小马甲的应助被柒木采纳,获得30
9秒前
Akim的应助被发了十篇Nature采纳,获得10
9秒前
9秒前
Mason发布了新的文献求助10
9秒前
夏天完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
大布丁完成签到,获得积分10
10秒前
Huggsy发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Kannan发布了新的文献求助10
12秒前
xiaofeidiao完成签到,获得积分10
12秒前
liujiale完成签到,获得积分10
12秒前
万能图书馆的应助被ssnnhhhh采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8054340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9481342
关于积分的说明 21306728
捐赠科研通 7622405
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394217
关于科研通互助平台的介绍 2525122
邀请新用户注册赠送积分活动 2432213