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基于GAN的纵向数据插值:挑战及其对分类的影响

机器学习 2025-06-24 v1 机器学习

摘要

纵向数据常用于健康、医学、教育和调查研究等多个领域。这种广泛性导致统计方法、机器学习方法和深度学习方法在纵向数据分类(LDC)方面日益增长。然而,数据呈多维、实例层面异质性和时序相关性,使得纵向数据分析复杂。此外,LDC准确率常受纵向数据中缺失值普遍存在的影响。尽管已有研究利用生成对抗网络(GAN)的生成能力和实用性来解决缺失数据问题,但仍需关注纵向数据及其缺失情况的统计假设,以及诸如类别不平衡和混合数据类型等数据层面的挑战,这些挑战影响纵向数据插值(LDI)及随后的LDC过程。本文提供了GAN在LDI中应用的全面概述,重点关注GAN是否从LDC角度充分解决了关于数据的基本假设。我们对GAN-based LDI的主要方法进行分类,概述方法的优势与局限,确定关键研究趋势,并提供前景方向。我们的发现表明,尽管GAN在LDI方面显示出巨大潜力,可提高纵向数据在诸如LDC等任务中的可用性和质量,但仍需更灵活的方法来处理纵向数据在缺失值情况下的更广泛挑战。通过综合当前知识并识别关键研究空白,本综述旨在指导未来研究工作,开发更有效的GAN-based解决方案以解决LDC挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.18007,
  title  = {Imputation of Longitudinal Data Using GANs: Challenges and Implications for Classification},
  author = {Sharon Torao Pingi and Md Abul Bashar and Richi Nayak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18007},
  year   = {2025}
}

备注

68 pages (excluding bibliography), 10 figures