Multivariate time series anomaly detection has become an active area of research in recent years, with Deep Learning models outperforming previous approaches on benchmark datasets. Among reconstruction-based models, most previous work has focused on Variational Autoencoders and Generative Adversarial Networks. This work presents DGHL, a new family of generative models for time series anomaly detection, trained by maximizing the observed likelihood by posterior sampling and alternating back-propagation. A top-down Convolution Network maps a novel hierarchical latent space to time series windows, exploiting temporal dynamics to encode information efficiently. Despite relying on posterior sampling, it is computationally more efficient than current approaches, with up to 10x shorter training times than RNN based models. Our method outperformed current state-of-the-art models on four popular benchmark datasets. Finally, DGHL is robust to variable features between entities and accurate even with large proportions of missing values, settings with increasing relevance with the advent of IoT. We demonstrate the superior robustness of DGHL with novel occlusion experiments in this literature. Our code is available at https://github.com/cchallu/dghl.


翻译:近年来,多变时间序列异常现象探测已成为一个积极的研究领域,深学习模型比以前的基准数据集方法表现得更好。在基于重建的模型中,大多数先前的工作都侧重于变化式自动编码器和基因反反转网络。这项工作展示了DGL,这是一个用于时间序列异常现象探测的基因化模型的新组合,通过事后取样和交替反演来最大限度地提高观察到的可能性。一个自上而下的发展网络为时间序列窗口绘制了一个新的等级潜伏空间,利用时间动态来有效地编码信息。尽管它依靠远洋取样,但比目前的方法效率更高,培训时间比以RNNN为基础的模型短10x倍。我们的方法在四个流行的基准数据集上超越了目前最先进的模型。最后,DGHL对各实体之间的可变特征和准确性非常大比例的缺失值(即使与IoT的出现的关系越来越密切)。我们展示了DGHL的超强性强性,并展示了该文献中新的隐含性实验。我们的代码可以在 https://gibth/chal。

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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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