Many well-established anomaly detection methods use the distance of a sample to those in its local neighbourhood: so-called `local outlier methods', such as LOF and DBSCAN. They are popular for their simple principles and strong performance on unstructured, feature-based data that is commonplace in many practical applications. However, they cannot learn to adapt for a particular set of data due to their lack of trainable parameters. In this paper, we begin by unifying local outlier methods by showing that they are particular cases of the more general message passing framework used in graph neural networks. This allows us to introduce learnability into local outlier methods, in the form of a neural network, for greater flexibility and expressivity: specifically, we propose LUNAR, a novel, graph neural network-based anomaly detection method. LUNAR learns to use information from the nearest neighbours of each node in a trainable way to find anomalies. We show that our method performs significantly better than existing local outlier methods, as well as state-of-the-art deep baselines. We also show that the performance of our method is much more robust to different settings of the local neighbourhood size.


翻译:许多公认的异常点探测方法使用与当地居民的距离:所谓的“本地异常方法”,如LOF和DBSCAN。这些方法因其简单的原则和在许多实际应用中常见的无结构、基于地貌的数据的强劲性能而很受欢迎。然而,由于缺乏可训练的参数,它们无法适应特定数据集。在本文中,我们首先通过显示这些方法是图形神经网络中使用的较一般信息传递框架的特殊案例来统一地方异常点方法。这使我们能够以神经网络的形式将学习性引入本地异常点方法,以便具有更大的灵活性和直观性:具体地说,我们建议LUNAR是一种新型、基于图形神经网络的异常检测方法。LUNAR学会以可训练的方式使用来自每个节点附近邻居的信息来发现异常点。我们的方法比现有的本地异常方法以及最先进的基线要好得多。我们还表明,我们的方法的性能对于当地街区的不同环境来说要强得多。

8
下载
关闭预览

相关内容

【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
154+阅读 · 2020年5月26日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
【ICLR-2020】网络反卷积,NETWORK DECONVOLUTION
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月21日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
异常检测(Anomaly Detection)综述
极市平台
20+阅读 · 2020年10月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Object DGCNN: 3D Object Detection using Dynamic Graphs
Arxiv
8+阅读 · 2021年10月13日
Pointer Graph Networks
Arxiv
7+阅读 · 2020年6月11日
VIP会员
相关资讯
异常检测(Anomaly Detection)综述
极市平台
20+阅读 · 2020年10月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员