Anomaly detection (AD), separating anomalies from normal data, has many applications across domains, from security to healthcare. While most previous works were shown to be effective for cases with fully or partially labeled data, that setting is in practice less common due to labeling being particularly tedious for this task. In this paper, we focus on fully unsupervised AD, in which the entire training dataset, containing both normal and anomalous samples, is unlabeled. To tackle this problem effectively, we propose to improve the robustness of one-class classification trained on self-supervised representations using a data refinement process. Our proposed data refinement approach is based on an ensemble of one-class classifiers (OCCs), each of which is trained on a disjoint subset of training data. Representations learned by self-supervised learning on the refined data are iteratively updated as the data refinement improves. We demonstrate our method on various unsupervised AD tasks with image and tabular data. With a 10% anomaly ratio on CIFAR-10 image data / 2.5% anomaly ratio on Thyroid tabular data, the proposed method outperforms the state-of-the-art one-class classifier by 6.3 AUC and 12.5 average precision / 22.9 F1-score.


翻译:异常检测(AD)将异常数据与正常数据区分开来,在从安全到医疗保健等多个领域都有许多应用。虽然大多数先前的工程都显示对带有全部或部分标签数据的案件有效,但由于标签特别繁琐,因此设置实际上不那么常见。在本文中,我们侧重于完全不受监督的AD, 包括正常和异常样本的整个培训数据集都不受监管,其中含有正常和异常样本,没有标签。为有效解决这一问题,我们提议通过数据改进过程,提高经过自我监督演示培训的单级分类的稳健性。我们建议的数据改进方法基于一个单级分类器(OCCs)的组合,每个分类器都受过不连续的培训。在改进数据的过程中,通过自我监督学习精炼数据而获得的演示内容被反复更新。我们用图像和表格数据来展示了我们各种不超超强的AD任务的方法。CRFAR-10图像数据中的10%异常率/Thyroid 表格数据的2.5%异常率。我们提出的方法是按ASroid ASRA-S-ARIA AS-A ASI ASI ASAL ASI ASU ASI ASI ASI ASIS 和 ASI ASIM ASI ASI ASI ASI ASI ASI ASI ASI ASI ASI ASI ASI ASI 平均 ASIS AS ASIS ASIS 和 ASI ASI ASIS ASI ASI ASI ASI ASI ASIS ASI ASI ASI ASI ASI ASY ASI AS AS AS AS AS ASIS ASI AS AS AS ASI 和 ASIS AS ASI ASIS AS ASIS AS AS AS AS AS ASI ASI ASI ASI ASI ASI AS AS AS ASIS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS AS ASIS AS AS AS AS AS AS AS

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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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