Graph-level anomaly detection aims to identify anomalous graphs from a collection of graphs in an unsupervised manner. A common assumption of anomaly detection is that a reasonable decision boundary has a hypersphere shape, but may appear some non-conforming phenomena in high dimensions. Towards this end, we firstly propose a novel deep graph-level anomaly detection model, which learns the graph representation with maximum mutual information between substructure and global structure features while exploring a hypersphere anomaly decision boundary. The idea is to ensure the training data distribution consistent with the decision hypersphere via an orthogonal projection layer. Moreover, we further perform the bi-hypersphere compression to emphasize the discrimination of anomalous graphs from normal graphs. Note that our method is not confined to graph data and is applicable to anomaly detection of other data such as images. The numerical and visualization results on benchmark datasets demonstrate the effectiveness and superiority of our methods in comparison to many baselines and state-of-the-arts.


翻译:图形异常点检测旨在以不受监督的方式从图表集中找出异常图。异常点检测的一个常见假设是,合理的决定边界具有超视镜形状,但可能在某些高度上出现一些不相容的现象。为此,我们首先提出一个新的深图层异常点检测模型,该模型在探索超视镜异常决定界限的同时,以最高程度的相互信息学习图示和亚结构与全球结构特征之间的异常点检测。其想法是确保培训数据通过正方形投影层传播与决定超视镜相一致。此外,我们进一步进行双环镜压缩,以强调对正常图形的区别。请注意,我们的方法不限于图形数据,也适用于对图像等其他数据进行异常点检测。基准数据集的数字和可视化结果显示了我们方法与许多基线和状态条款相比的有效性和优越性。

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在数据挖掘中,异常检测(英语:anomaly detection)对不符合预期模式或数据集中其他项目的项目、事件或观测值的识别。通常异常项目会转变成银行欺诈、结构缺陷、医疗问题、文本错误等类型的问题。异常也被称为离群值、新奇、噪声、偏差和例外。 特别是在检测滥用与网络入侵时,有趣性对象往往不是罕见对象,但却是超出预料的突发活动。这种模式不遵循通常统计定义中把异常点看作是罕见对象,于是许多异常检测方法(特别是无监督的方法)将对此类数据失效,除非进行了合适的聚集。相反,聚类分析算法可能可以检测出这些模式形成的微聚类。 有三大类异常检测方法。[1] 在假设数据集中大多数实例都是正常的前提下,无监督异常检测方法能通过寻找与其他数据最不匹配的实例来检测出未标记测试数据的异常。监督式异常检测方法需要一个已经被标记“正常”与“异常”的数据集,并涉及到训练分类器(与许多其他的统计分类问题的关键区别是异常检测的内在不均衡性)。半监督式异常检测方法根据一个给定的正常训练数据集创建一个表示正常行为的模型,然后检测由学习模型生成的测试实例的可能性。
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