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大型语言模型可实现准确且可解释的时间序列异常检测

计算与语言 2024-05-27 v1

摘要

时间序列异常检测(TSAD)在各行业中发挥着关键作用,通过识别偏离标准趋势的异常模式,从而维护系统完整性并实现快速响应。传统的TSAD模型通常依赖深度学习,需要大量训练数据且作为黑箱运行,缺乏对检测到的异常的可解释性。为解决这些挑战,我们提出了LLMAD(Large Language Models for Anomaly Detection),一种新颖的TSAD方法,运用大型语言模型(LLM)提供准确且可解释的TSAD结果。LLMAD创新性地通过检索正负相似的时间序列片段,应用于LLM的上下文中进行异常检测,显著提升了LLM的有效性。此外,LLMAD采用异常检测链式思维(Anomaly Detection Chain-of-Thought, AnoCoT)方法,模拟专家逻辑进行决策。该方法进一步提升了性能,使LLMAD能够通过多种角度提供检测解释,这对于用户决策尤为重要。在三个数据集上的实验表明,LLMAD的检测性能与最先进的深度学习方法相当,同时为检测提供了显著的可解释性。据我们所知,这是首次直接运用LLM进行TSAD的工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.15370,
  title  = {Large Language Models can Deliver Accurate and Interpretable Time Series Anomaly Detection},
  author = {Jun Liu and Chaoyun Zhang and Jiaxu Qian and Minghua Ma and Si Qin and Chetan Bansal and Qingwei Lin and Saravan Rajmohan and Dongmei Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15370},
  year   = {2024}
}