論文の概要: Contrastive Learning-Based Dependency Modeling for Anomaly Detection in Cloud Services
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.13368v1
- Date: Wed, 15 Oct 2025 09:59:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-16 20:13:28.613499
- Title: Contrastive Learning-Based Dependency Modeling for Anomaly Detection in Cloud Services
- Title(参考訳): クラウドサービスにおける異常検出のためのコントラスト学習に基づく依存性モデリング
- Authors: Yue Xing, Yingnan Deng, Heyao Liu, Ming Wang, Yun Zi, Xiaoxuan Sun,
- Abstract要約: 本稿では,コントラスト学習を統合した依存性モデリングと異常検出手法を提案する。
対照的な学習フレームワークを導入し、正と負のサンプルペアを構築し、正常パターンと異常パターンの分離性を高める。
提案手法は、Precision、Recall、F1-Score、AUCといった主要なメトリクスにおいて、既存の手法よりも大幅に優れている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.382793463325052
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper addresses the challenges of complex dependencies and diverse anomaly patterns in cloud service environments by proposing a dependency modeling and anomaly detection method that integrates contrastive learning. The method abstracts service interactions into a dependency graph, extracts temporal and structural features through embedding functions, and employs a graph convolution mechanism to aggregate neighborhood information for context-aware service representations. A contrastive learning framework is then introduced, constructing positive and negative sample pairs to enhance the separability of normal and abnormal patterns in the representation space. Furthermore, a temporal consistency constraint is designed to maintain representation stability across time steps and reduce the impact of short-term fluctuations and noise. The overall optimization combines contrastive loss and temporal consistency loss to ensure stable and reliable detection across multi-dimensional features. Experiments on public datasets systematically evaluate the method from hyperparameter, environmental, and data sensitivity perspectives. Results show that the proposed approach significantly outperforms existing methods on key metrics such as Precision, Recall, F1-Score, and AUC, while maintaining robustness under conditions of sparse labeling, monitoring noise, and traffic fluctuations. This study verifies the effectiveness of integrating dependency modeling with contrastive learning, provides a complete technical solution for cloud service anomaly detection, and demonstrates strong adaptability and stability in complex environments.
- Abstract(参考訳): 本稿では、コントラスト学習を統合した依存関係モデリングと異常検出手法を提案することによって、クラウドサービス環境における複雑な依存関係と多様な異常パターンの課題に対処する。
本手法は,サービス間相互作用を依存グラフに抽象化し,埋め込み機能を通じて時間的・構造的特徴を抽出し,コンテキスト認識型サービス表現に周辺情報を集約するグラフ畳み込み機構を用いる。
対照的な学習フレームワークを導入し、正と負のサンプルペアを構築し、表現空間における正規パターンと異常パターンの分離性を高める。
さらに、時間的一貫性の制約は、時間ステップ間の表現安定性を維持し、短期的なゆらぎやノイズの影響を低減するように設計されている。
全体的な最適化は、対照的な損失と時間的一貫性の損失を組み合わせることで、多次元の特徴をまたいだ安定かつ確実な検出を確実にする。
公開データセットの実験は、ハイパーパラメータ、環境、データ感度の観点から手法を体系的に評価する。
その結果,提案手法は,スパースラベリング,監視ノイズ,交通変動といった条件下でのロバスト性を維持しつつ,精度,リコール,F1スコア,AUCといった重要な指標における既存手法よりも有意に優れていた。
本研究は、依存関係モデリングと対照的な学習の統合の有効性を検証し、クラウドサービス異常検出のための完全な技術的ソリューションを提供し、複雑な環境における強力な適応性と安定性を実証する。
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