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基于反事实推理的多变量时间序列异常归因

机器学习 2021-09-15 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

时间序列异常检测方法众多,但这仅是理解异常的第一步。我们力求超越检测,对异常作出解释。为此,我们提出了一种依赖反事实推理的多变量时间序列异常归因新方案。我们旨在回答如下反事实问题:若相关变量子集的分布更接近于异常区间之外的数据分布,该异常事件是否仍会发生。具体而言,我们使用最大发散区间(MDI)算法检测异常区间,在检测到的区间内用变量的分布内取值替换其中若干变量,并通过 MDI 重新评分以观察该区间的异常程度是否降低。我们在多变量时间数据与时空数据上评估了该方法,并证实其对多个已被充分认知的极端气候事件(如热浪与飓风)的异常归因是准确的。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.06562,
  title  = {Anomaly Attribution of Multivariate Time Series using Counterfactual Reasoning},
  author = {Violeta Teodora Trifunov and Maha Shadaydeh and Björn Barz and Joachim Denzler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.06562},
  year   = {2021}
}

备注

ICMLA 2021