論文の概要: DAGAD: Data Augmentation for Graph Anomaly Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.09766v1
- Date: Tue, 18 Oct 2022 11:28:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-19 15:23:05.061071
- Title: DAGAD: Data Augmentation for Graph Anomaly Detection
- Title(参考訳): DAGAD:グラフ異常検出のためのデータ拡張
- Authors: Fanzhen Liu, Xiaoxiao Ma, Jia Wu, Jian Yang, Shan Xue, Amin Beheshti,
Chuan Zhou, Hao Peng, Quan Z. Sheng, Charu C. Aggarwal
- Abstract要約: 本稿では、属性グラフのための新しいデータ拡張ベースのグラフ異常検出(DAGAD)フレームワークを考案する。
3つのデータセットに関する一連の実験は、DAGADが様々な主に使用されるメトリクスに関して、10の最先端のベースライン検出器より優れていることを証明している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 57.92471847260541
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Graph anomaly detection in this paper aims to distinguish abnormal nodes that
behave differently from the benign ones accounting for the majority of
graph-structured instances. Receiving increasing attention from both academia
and industry, yet existing research on this task still suffers from two
critical issues when learning informative anomalous behavior from graph data.
For one thing, anomalies are usually hard to capture because of their subtle
abnormal behavior and the shortage of background knowledge about them, which
causes severe anomalous sample scarcity. Meanwhile, the overwhelming majority
of objects in real-world graphs are normal, bringing the class imbalance
problem as well. To bridge the gaps, this paper devises a novel Data
Augmentation-based Graph Anomaly Detection (DAGAD) framework for attributed
graphs, equipped with three specially designed modules: 1) an information
fusion module employing graph neural network encoders to learn representations,
2) a graph data augmentation module that fertilizes the training set with
generated samples, and 3) an imbalance-tailored learning module to discriminate
the distributions of the minority (anomalous) and majority (normal) classes. A
series of experiments on three datasets prove that DAGAD outperforms ten
state-of-the-art baseline detectors concerning various mostly-used metrics,
together with an extensive ablation study validating the strength of our
proposed modules.
- Abstract(参考訳): 本稿では,グラフ構造化インスタンスの多数を占める良性ノードと異なる動作の異常ノードを識別することを目的とする。
学術と産業の両方から注目が集まっているが、既存の研究はグラフデータから情報的異常な振る舞いを学ぶ際に2つの重大な問題に悩まされている。
ひとつは、異常が微妙な異常な振る舞いと、それらに関する背景知識が不足しているため、異常なサンプル不足を引き起こすため、通常は捕獲が困難であることだ。
一方、実世界のグラフのオブジェクトの圧倒的多数は正常であり、クラス不均衡の問題も引き起こしている。
このギャップを埋めるために,3つの特別設計モジュールを備えた属性グラフのための新しいデータ拡張ベースのグラフ異常検出(DAGAD)フレームワークを考案した。
1) グラフニューラルネットワークエンコーダを用いて表現を学習する情報融合モジュール
2) 生成されたサンプルでトレーニングセットを肥大させるグラフデータ拡張モジュール
3)少数派(非正規派)と多数派(正規派)の分布を識別する不均衡調整学習モジュール。
3つのデータセットに関する一連の実験は、dagadが様々な多目的メトリクスに関する10の最先端のベースライン検出器よりも優れていることを証明し、提案するモジュールの強度を検証する広範なアブレーション研究を行った。
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