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何时会失败?基于异常提示预测未来异常的时间点

机器学习 2025-07-01 v1 人工智能

摘要

最近,预测未来异常事件的时间点已成为解决现实需求的重要场景之一。然而,针对具体未来时间点预测异常发生的任务(称为异常预测,Anomaly Prediction, AP),仍未得到充分探索。现有处理时间序列数据的方法在 AP 上表现不佳,仅关注即时异常或无法为未来异常提供精确预测。为解决 AP 任务,我们提出了一种新框架称为异常到提示(Anomaly to Prompt, A2P),包括异常感知预测(Anomaly-Aware Forecasting, AAF)和合成异常提示(Synthetic Anomaly Prompting, SAP)。为使预测模型能够预测异常时间点,我们采用学习异常关系的策略。对于稳健的异常检测,我们提出的 SAP 引入可学习的异常提示池(Anomaly Prompt Pool, APP),通过信号自适应提示模拟多样化的异常模式。针对多个真实世界数据集进行的全面实验表明,A2P 在多个数据集上优于现有最先进方法,展示了其预测未来异常的能力。我们的实现代码已提供,地址为 https://github.com/KU-VGI/AP。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.23596,
  title  = {When Will It Fail?: Anomaly to Prompt for Forecasting Future Anomalies in Time Series},
  author = {Min-Yeong Park and Won-Jeong Lee and Seong Tae Kim and Gyeong-Moon Park},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.23596},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 10 figures, 12 tables, ICML 2025