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ECATS:面向时间序列的可解释概念基异常检测

机器学习 2024-07-31 v2 人工智能

摘要

深度学习方法在时间序列的预测和分类任务中已取得卓越的性能,包括异常检测。然而,复杂的网络物理系统(CPS)导致解释性方法面临挑战。为克服这种内在的不可解释性,我们提出 ECATS,一种概念基的神经符号架构,其中概念表示为信号时序逻辑(STL)公式。通过基于核的方法实现 STL,概念嵌入通过交叉注意力机制以无监督方式学习。该网络通过这些概念嵌入进行类别预测,使每个输入天然可提取有意义的解释。我们的初步实验使用简单的数据集表明,该模型能够实现出色的分类性能,同时确保局部可解释性。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.10608,
  title  = {ECATS: Explainable-by-design concept-based anomaly detection for time series},
  author = {Irene Ferfoglia and Gaia Saveri and Laura Nenzi and Luca Bortolussi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10608},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 8 figures, accepted to 18th International Conference on Neural-Symbolic Learning and Reasoning (NeSy 2024)