时间序列异常检测新视角:基于对比补丁的快速广义学习系统
机器学习
2024-12-10 v1 人工智能
摘要
时间序列异常检测(TSAD)近年来在学术界和工业界均备受关注。深度学习方法因其卓越的性能而成为主流研究方向。然而,近期的TSAD研究中出现了新的观点:由于速度等限制因素,深度学习对TSAD并非必需。广义学习系统(BLS)作为一种浅层网络框架,因其优化便捷和快速速度优势,已被证明在保持与深度学习相当的性能同时,能优于传统机器学习方法。基于当前TSAD的研究现状,我们提出了对比补丁广义学习系统(CPatchBLS)。这一工作是对补丁技术与BLS的全新探索,为TSAD提供了新的视角。我们通过补丁化技术和简单核扰动(SKP)构建了Dual-PatchBLS作为基础模型,并利用对比学习捕捉不同表征下正常数据与异常数据之间的差异。为弥补多种补丁化导致的时序语义损失,我们提出具备模型级集成能力的CPatchBLS,充分利用BLS的快速特征构建模型级集成,提高模型检测性能。通过在五个真实世界的时间序列异常检测数据集上进行实验,我们确认了该方法的有效性,相较于以往的深度学习和机器学习方法,在保持高计算效率的同时,实现了更好的性能。
引用
@article{arxiv.2412.05498,
title = {A New Perspective on Time Series Anomaly Detection: Faster Patch-based Broad Learning System},
author = {Pengyu Li and Zhijie Zhong and Tong Zhang and Zhiwen Yu and C. L. Philip Chen and Kaixiang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.05498},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 7 figures, 3 tables, Under review