論文の概要: Towards a Unified Framework of Clustering-based Anomaly Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.00452v1
- Date: Sat, 1 Jun 2024 14:30:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 06:55:04.512285
- Title: Towards a Unified Framework of Clustering-based Anomaly Detection
- Title(参考訳): クラスタリングに基づく異常検出の統一化に向けて
- Authors: Zeyu Fang, Ming Gu, Sheng Zhou, Jiawei Chen, Qiaoyu Tan, Haishuai Wang, Jiajun Bu,
- Abstract要約: 非教師付き異常検出(UAD)は、ラベル付き例なしでデータ内の異常パターンを識別する上で重要な役割を果たす。
本稿では, 表現学習, クラスタリング, 異常検出の理論的関係を確立するために, 異常検出のための新しい確率混合モデルを提案する。
我々は,表現学習とクラスタリングの併用力を効果的に活用する,改良された異常スコアを考案した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.30208347233284
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Unsupervised Anomaly Detection (UAD) plays a crucial role in identifying abnormal patterns within data without labeled examples, holding significant practical implications across various domains. Although the individual contributions of representation learning and clustering to anomaly detection are well-established, their interdependencies remain under-explored due to the absence of a unified theoretical framework. Consequently, their collective potential to enhance anomaly detection performance remains largely untapped. To bridge this gap, in this paper, we propose a novel probabilistic mixture model for anomaly detection to establish a theoretical connection among representation learning, clustering, and anomaly detection. By maximizing a novel anomaly-aware data likelihood, representation learning and clustering can effectively reduce the adverse impact of anomalous data and collaboratively benefit anomaly detection. Meanwhile, a theoretically substantiated anomaly score is naturally derived from this framework. Lastly, drawing inspiration from gravitational analysis in physics, we have devised an improved anomaly score that more effectively harnesses the combined power of representation learning and clustering. Extensive experiments, involving 17 baseline methods across 30 diverse datasets, validate the effectiveness and generalization capability of the proposed method, surpassing state-of-the-art methods.
- Abstract(参考訳): 非教師付き異常検出(UAD)は、ラベル付き例なしでデータ内の異常パターンを識別する上で重要な役割を担い、様々な領域で重要な実践的意味を持つ。
表現学習とクラスタリングの異常検出への個々の貢献はよく確立されているが、それらの相互依存は、統一された理論的枠組みが欠如しているために、未発見のままである。
その結果, 異常検出性能が向上する可能性がほとんどない。
本稿では, このギャップを埋めるために, 表現学習, クラスタリング, 異常検出の理論的関係を確立するために, 異常検出のための新しい確率混合モデルを提案する。
新たな異常認識データの可能性の最大化によって、表現学習とクラスタリングは、異常データの悪影響を効果的に低減し、異常検出に協力的に恩恵を与えることができる。
一方、理論的に裏付けられた異常スコアは、この枠組みから自然に導かれる。
最後に、物理学における重力解析からインスピレーションを得て、表現学習とクラスタリングの併用力を効果的に活用する改良された異常スコアを考案した。
30の多様なデータセットにわたる17のベースラインメソッドを含む大規模な実験は、提案手法の有効性と一般化能力を検証し、最先端の手法を超越した。
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