論文の概要: Automatic Change-Point Detection in Time Series via Deep Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.03860v3
- Date: Tue, 10 Oct 2023 21:19:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-13 16:00:07.910120
- Title: Automatic Change-Point Detection in Time Series via Deep Learning
- Title（参考訳）: 深層学習による時系列変化点の自動検出
- Authors: Jie Li, Paul Fearnhead, Piotr Fryzlewicz, Tengyao Wang
- Abstract要約: ニューラルネットワークのトレーニングに基づいて,新しいオフライン検出手法を自動生成する方法を示す。
本稿では,そのような手法の誤差率を定量化する理論について述べる。
また,加速度計データに基づく活動変化の検出と位置推定にも強い効果が得られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.43086628139493
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Detecting change-points in data is challenging because of the range of
possible types of change and types of behaviour of data when there is no
change. Statistically efficient methods for detecting a change will depend on
both of these features, and it can be difficult for a practitioner to develop
an appropriate detection method for their application of interest. We show how
to automatically generate new offline detection methods based on training a
neural network. Our approach is motivated by many existing tests for the
presence of a change-point being representable by a simple neural network, and
thus a neural network trained with sufficient data should have performance at
least as good as these methods. We present theory that quantifies the error
rate for such an approach, and how it depends on the amount of training data.
Empirical results show that, even with limited training data, its performance
is competitive with the standard CUSUM-based classifier for detecting a change
in mean when the noise is independent and Gaussian, and can substantially
outperform it in the presence of auto-correlated or heavy-tailed noise. Our
method also shows strong results in detecting and localising changes in
activity based on accelerometer data.
- Abstract（参考訳）: データにおける変更点の検出は、変更がない場合にデータの種類や動作のタイプが変更される可能性があるため、難しい。
統計的に効率的な変化検出手法はこれらの特徴の双方に依存しており、実践者が関心をそそる適切な検出方法を開発することは困難である。
ニューラルネットワークのトレーニングに基づいて,新しいオフライン検出手法を自動生成する方法を示す。
我々のアプローチは、変更点の存在を単純なニューラルネットワークで表現できるような既存の多くのテストによって動機付けられており、十分なデータでトレーニングされたニューラルネットワークは、これらの手法に匹敵するパフォーマンスを持つべきである。
このようなアプローチの誤り率を定量化する理論と、トレーニングデータの量に依存する方法を提案する。
実験結果から, 学習データに制限がある場合でも, ノイズが独立かつガウス的である場合の平均変化を検出する標準のCUSUM分類器と競合し, オートコラージュノイズやヘビーテールノイズの存在下では著しく優れることがわかった。
また,加速度計データに基づく活動変化の検出と位置推定にも強い効果が得られた。
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