論文の概要: Benchmarking Anomaly Detection Algorithms: Deep Learning and Beyond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.07281v3
- Date: Fri, 16 May 2025 19:15:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-20 17:08:50.945732
- Title: Benchmarking Anomaly Detection Algorithms: Deep Learning and Beyond
- Title(参考訳): 異常検出アルゴリズムのベンチマーク:ディープラーニングとそれ以上
- Authors: Shanay Mehta, Shlok Mehendale, Nicole Fernandes, Jyotirmoy Sarkar, Santonu Sarkar, Snehanshu Saha,
- Abstract要約: 本稿では機械学習(ML)に基づく異常検出アルゴリズムの多種多様な配列を評価する。
ディープラーニングが不足しているデータセットにおいて、ツリーベースのアプローチがシングルトン異常の検出に成功している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.565395466029518
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Detection of anomalous situations for complex mission-critical systems hold paramount importance when their service continuity needs to be ensured. A major challenge in detecting anomalies from the operational data arises due to the imbalanced class distribution problem since the anomalies are supposed to be rare events. This paper evaluates a diverse array of Machine Learning (ML)-based anomaly detection algorithms through a comprehensive benchmark study. The paper contributes significantly by conducting an unbiased comparison of various anomaly detection algorithms, spanning classical ML, including various tree-based approaches to Deep Learning (DL) and outlier detection methods. The inclusion of 104 publicly available enhances the diversity of the study, allowing a more realistic evaluation of algorithm performance and emphasizing the importance of adaptability to real-world scenarios. The paper evaluates the general notion of DL as a universal solution, showing that, while powerful, it is not always the best fit for every scenario. The findings reveal that recently proposed tree-based evolutionary algorithms match DL methods and sometimes outperform them in many instances of univariate data where the size of the data is small and number of anomalies are less than 10%. Specifically, tree-based approaches successfully detect singleton anomalies in datasets where DL falls short. To the best of the authors' knowledge, such a study on a large number of state-of-the-art algorithms using diverse data sets, with the objective of guiding researchers and practitioners in making informed algorithmic choices, has not been attempted earlier.
- Abstract(参考訳): 複雑なミッションクリティカルシステムに対する異常な状況の検出は、サービス継続性を確保する必要がある場合に最重要となる。
運用データから異常を検出する上での大きな課題は、異常は稀な事象であると考えられるため、不均衡なクラス分布の問題によって生じる。
本稿では,機械学習(ML)に基づく異常検出アルゴリズムの多種多様な配列について,総合的なベンチマーク研究を通じて評価する。
本論文は,古典的MLにまたがる様々な異常検出アルゴリズムの非バイアス比較を行うことにより,Deep Learning (DL) やoutlier Detection 手法の様々なツリーベースアプローチを含む,顕著に寄与する。
104が公開されたことにより、研究の多様性が向上し、アルゴリズムのパフォーマンスをより現実的に評価し、現実のシナリオへの適応性の重要性を強調した。
論文はDLの一般概念を普遍解として評価し、強力ではあるが、全てのシナリオに最適であるとは限らないことを示す。
その結果、最近提案された木に基づく進化的アルゴリズムはDL法と一致し、データのサイズが小さく、異常数が10%未満の単変量データの多くの場合において、それらを上回っていることが明らかとなった。
具体的には、DLが不足しているデータセットにおいて、ツリーベースのアプローチがシングルトン異常の検出に成功している。
著者の知識を最大限に活用するために、研究者や実践者が情報的アルゴリズムの選択を行うための指導を目的として、多様なデータセットを用いた多数の最先端アルゴリズムの研究は、これまでは試みられていない。
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