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基于日志的异常检测中机器学习技术的综合研究

软件工程 2025-06-24 v5 机器学习

摘要

系统复杂性的增长提升了对自动化日志分析技术(如基于日志的异常检测(LAD))的需求。尽管深度学习方法已广泛用于 LAD,传统机器学习(ML)技术依上下文与数据集不同亦可表现良好。半监督技术值得与全监督方法同等关注,因其具备实际优势。当前评估主要聚焦检测精度,但仅凭此不足以判定某项技术对给定 LAD 任务的适用性。其他需考量方面包括训练与预测时间,以及对超参数调优的敏感性,这些在实践中对工程师至关重要。本文呈现一项综合实证研究中,在四项准则下评估了广泛的有监督与半监督、传统与深度 ML 技术:检测精度、时间性能,以及在检测精度与时间性能上对超参数调优的敏感性。实验结果表明,在所考量的大多数基准数据集上,有监督传统与深度 ML 技术在检测精度与预测时间上表现相近。此外,总体上,针对检测精度的超参数调优敏感性分析显示有监督传统 ML 技术较深度学习技术敏感性更低。进而,半监督技术的检测精度显著劣于有监督技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.16714,
  title  = {A Comprehensive Study of Machine Learning Techniques for Log-Based Anomaly Detection},
  author = {Shan Ali and Chaima Boufaied and Domenico Bianculli and Paula Branco and Lionel Briand},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.16714},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by EMSE'25