論文の概要: Multivariate Time Series Anomaly Detection by Capturing Coarse-Grained Intra- and Inter-Variate Dependencies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.16364v1
- Date: Wed, 22 Jan 2025 05:53:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-29 16:42:34.110813
- Title: Multivariate Time Series Anomaly Detection by Capturing Coarse-Grained Intra- and Inter-Variate Dependencies
- Title(参考訳): 粗粒内および変量内依存性のキャプチャによる多変量時系列異常検出
- Authors: Yongzheng Xie, Hongyu Zhang, Muhammad Ali Babar,
- Abstract要約: 我々は,新しい半教師付き多変量時系列異常検出手法であるMuntsCIDを紹介する。
MtsCID は最先端のベンチマーク手法に匹敵する性能または優れた性能を達成できることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.784236273395017
- License:
- Abstract: Multivariate time series anomaly detection is essential for failure management in web application operations, as it directly influences the effectiveness and timeliness of implementing remedial or preventive measures. This task is often framed as a semi-supervised learning problem, where only normal data are available for model training, primarily due to the labor-intensive nature of data labeling and the scarcity of anomalous data. Existing semi-supervised methods often detect anomalies by capturing intra-variate temporal dependencies and/or inter-variate relationships to learn normal patterns, flagging timestamps that deviate from these patterns as anomalies. However, these approaches often fail to capture salient intra-variate temporal and inter-variate dependencies in time series due to their focus on excessively fine granularity, leading to suboptimal performance. In this study, we introduce MtsCID, a novel semi-supervised multivariate time series anomaly detection method. MtsCID employs a dual network architecture: one network operates on the attention maps of multi-scale intra-variate patches for coarse-grained temporal dependency learning, while the other works on variates to capture coarse-grained inter-variate relationships through convolution and interaction with sinusoidal prototypes. This design enhances the ability to capture the patterns from both intra-variate temporal dependencies and inter-variate relationships, resulting in improved performance. Extensive experiments across seven widely used datasets demonstrate that MtsCID achieves performance comparable or superior to state-of-the-art benchmark methods.
- Abstract(参考訳): 多変量時系列異常検出は、Webアプリケーションの運用における障害管理に不可欠である。
この課題は、主にデータラベリングの労働集約性や異常データの不足のために、モデルトレーニングに通常のデータしか利用できない半教師付き学習問題として扱われることが多い。
既存の半教師付き手法は、通常パターンを学習するために、変量内時間依存性や/または変量間関係を捉え、これらのパターンから逸脱するタイムスタンプを異常としてフラグ付けすることによって、異常を検出することが多い。
しかしながら、これらのアプローチは、過度に微細な粒度に焦点が当てられているため、時系列における有能な変量内時間および変量間依存関係を捕捉できず、亜最適性能をもたらす。
本研究では,新しい半教師付き多変量時系列異常検出手法であるMuntsCIDを紹介する。
MtsCIDは2つのネットワークアーキテクチャを採用している: 1つのネットワークは、粗粒度時間依存性学習のためのマルチスケールの変数内パッチのアテンションマップを運用し、もう1つのネットワークは、畳み込みと正弦波プロトタイプとの相互作用によって粗粒度間関係をキャプチャする変数に取り組んでいる。
この設計により、変数間の時間的依存関係と変数間の関係の両方からパターンをキャプチャする能力が向上し、パフォーマンスが向上する。
広く使用されている7つのデータセットにわたる大規模な実験は、MuntsCIDが最先端のベンチマーク手法に匹敵する、あるいは優れたパフォーマンスを実現していることを示している。
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