Time series anomaly detection has been recognized as of critical importance for the reliable and efficient operation of real-world systems. Many anomaly detection methods have been developed based on various assumptions on anomaly characteristics. However, due to the complex nature of real-world data, different anomalies within a time series usually have diverse profiles supporting different anomaly assumptions. This makes it difficult to find a single anomaly detector that can consistently outperform other models. In this work, to harness the benefits of different base models, we propose a reinforcement learning-based model selection framework. Specifically, we first learn a pool of different anomaly detection models, and then utilize reinforcement learning to dynamically select a candidate model from these base models. Experiments on real-world data have demonstrated that the proposed strategy can indeed outplay all baseline models in terms of overall performance.


翻译:时间序列异常现象探测被公认为对真实世界系统可靠和有效运作至关重要,许多异常现象探测方法是根据关于异常特征的各种假设而开发的,但是,由于真实世界数据的复杂性,一个时间序列中不同的异常现象通常具有不同的特征,支持不同的异常假设。这使得很难找到一个能够一贯优于其他模型的单一异常现象探测器。在这项工作中,为了利用不同基础模型的效益,我们提议了一个强化学习模型选择框架。具体地说,我们首先学习了不同的异常现象检测模型,然后利用强化学习,从这些基本模型中动态地选择了候选模型。对真实世界数据的实验表明,拟议的战略确实能够从总体绩效上超越所有基线模型。

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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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