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基于层次隐因子的深度生成模型用于时间序列异常检测

机器学习 2022-02-28 v2

摘要

多元时间序列异常检测近年来已成为一个活跃的研究领域,深度学习模型在基准数据集上优于以往方法。在基于重构的模型中,以往工作多聚焦于变分自编码器与生成对抗网络(GAN)。本工作提出 DGHL,一种用于时间序列异常检测的新型生成模型族,通过 posterior sampling 与交替反向传播最大化观测似然进行训练。一个自顶向下的卷积网络将新颖的层次隐空间映射到时间序列窗口,利用时间动态高效编码信息。尽管依赖 posterior sampling,其计算效率仍高于当前方法,训练时间比基于 RNN 的模型至多短 10 倍。我们的方法在四个流行基准数据集上优于当前最先进(SOTA)模型。最后,DGHL 对实体间可变特征具有鲁棒性,且即使在较大比例缺失值下也准确,这类设定随物联网(IoT)兴起而日益重要。我们通过文献中新颖的遮挡实验展示了 DGHL 的优越鲁棒性。我们的代码见 https://github.com/cchallu/dghl。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.07586,
  title  = {Deep Generative model with Hierarchical Latent Factors for Time Series Anomaly Detection},
  author = {Cristian Challu and Peihong Jiang and Ying Nian Wu and Laurent Callot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07586},
  year   = {2022}
}

备注

accepted at AISTATS 2022