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ResAD:一个用于类泛化异常检测的简单框架

计算机视觉与模式识别 2024-10-29 v1 机器学习

摘要

本文探讨了类泛化异常检测问题,其目标是训练一个统一的异常检测(AD)模型,该模型能够泛化以检测来自不同领域的不同类别中的异常,而无需在目标数据上进行任何重新训练或微调。由于正常特征表示在不同类别之间差异很大,这将导致被广泛研究的一对一 AD 模型在类泛化能力上表现不佳(即,当用于新类别时,性能急剧下降)。在本工作中,我们提出了一个简单但有效的框架(称为 ResAD),可以直接应用于检测新类别中的异常。我们的主要见解是学习残差特征分布而不是初始特征分布。这样,我们可以显著减少特征变化。即使在新类别中,正常残差特征的分布也不会从学习到的分布中发生显著偏移。因此,学习到的模型可以直接适应新类别。ResAD 由三个组件组成:(1) 特征转换器,将初始特征转换为残差特征;(2) 简单且浅层的特征约束器,将正常残差特征约束在空间超球面内,以进一步减少特征变化并保持不同类别之间特征尺度的一致性;(3) 特征分布估计器,用于估计正常残差特征分布,异常可被识别为分布外样本。尽管很简单,ResAD 在直接用于新类别时可以取得显著的异常检测结果。代码可在 https://github.com/xcyao00/ResAD 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.20047,
  title  = {ResAD: A Simple Framework for Class Generalizable Anomaly Detection},
  author = {Xincheng Yao and Zixin Chen and Chao Gao and Guangtao Zhai and Chongyang Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.20047},
  year   = {2024}
}

备注

This paper was accepted as a spotlight papaer by NeurIPS 2024