論文の概要: ADA-GAD: Anomaly-Denoised Autoencoders for Graph Anomaly Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14535v1
- Date: Fri, 22 Dec 2023 09:02:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-25 15:39:30.143279
- Title: ADA-GAD: Anomaly-Denoised Autoencoders for Graph Anomaly Detection
- Title(参考訳): ADA-GAD:グラフ異常検出用自動符号化器
- Authors: Junwei He, Qianqian Xu, Yangbangyan Jiang, Zitai Wang, Qingming Huang
- Abstract要約: 我々はAnomaly-Denoized Autoencoders for Graph Anomaly Detection (ADA-GAD)という新しいフレームワークを導入する。
第1段階では,異常レベルを低減したグラフを生成する学習自由な異常化拡張法を設計する。
次の段階では、デコーダは元のグラフで検出するために再訓練される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 84.0718034981805
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Graph anomaly detection is crucial for identifying nodes that deviate from
regular behavior within graphs, benefiting various domains such as fraud
detection and social network. Although existing reconstruction-based methods
have achieved considerable success, they may face the \textit{Anomaly
Overfitting} and \textit{Homophily Trap} problems caused by the abnormal
patterns in the graph, breaking the assumption that normal nodes are often
better reconstructed than abnormal ones. Our observations indicate that models
trained on graphs with fewer anomalies exhibit higher detection performance.
Based on this insight, we introduce a novel two-stage framework called
Anomaly-Denoised Autoencoders for Graph Anomaly Detection (ADA-GAD). In the
first stage, we design a learning-free anomaly-denoised augmentation method to
generate graphs with reduced anomaly levels. We pretrain graph autoencoders on
these augmented graphs at multiple levels, which enables the graph autoencoders
to capture normal patterns. In the next stage, the decoders are retrained for
detection on the original graph, benefiting from the multi-level
representations learned in the previous stage. Meanwhile, we propose the node
anomaly distribution regularization to further alleviate \textit{Anomaly
Overfitting}. We validate the effectiveness of our approach through extensive
experiments on both synthetic and real-world datasets.
- Abstract(参考訳): グラフ異常検出(graph anomaly detection)は、グラフ内の通常の振る舞いから逸脱するノードを特定する上で極めて重要である。
既存の再構成に基づく手法はかなり成功したが、グラフの異常パターンによって生じる \textit{Anomaly Overfitting} と \textit{Homophily Trap} の問題に直面し、通常のノードが異常なノードよりもよく再構成されるという仮定を破ることがある。
その結果,異常の少ないグラフで学習したモデルの方が検出性能が高いことがわかった。
この知見に基づき、我々はAnomaly-Denoized Autoencoders for Graph Anomaly Detection (ADA-GAD)と呼ばれる新しい2段階のフレームワークを導入する。
第1段階では,異常レベルを低減したグラフを生成する学習自由な異常化拡張法を設計する。
グラフオートエンコーダを複数のレベルで事前訓練することにより、グラフオートエンコーダは通常のパターンをキャプチャできる。
次の段階では、デコーダは元のグラフで検出するために再訓練され、前段で学んだマルチレベル表現の恩恵を受ける。
一方、ノード異常分布正規化を提案し、さらに \textit{anomaly overfitting} を緩和する。
本手法の有効性を検証するために,合成データと実世界データの両方について広範な実験を行った。
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