論文の概要: Multi-Aspect Mining and Anomaly Detection for Heterogeneous Tensor Streams
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.04917v1
- Date: Wed, 04 Feb 2026 05:32:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-06 18:49:08.539479
- Title: Multi-Aspect Mining and Anomaly Detection for Heterogeneous Tensor Streams
- Title(参考訳): 不均質テンソル流のマルチアスペクトマイニングと異常検出
- Authors: Soshi Kakio, Yasuko Matsubara, Ren Fujiwara, Yasushi Sakurai,
- Abstract要約: ヘテロコンプ(HeteroComp)は、不均一なテンソルストリームを各属性の潜在群とその時間ダイナミクスを表す「成分」に要約する手法である。
提案手法はガウス過程を用いて連続属性の未知分布と時間力学をモデル化する。
実際のデータセットの実験では、HeteroCompはグループ異常検出精度の最先端アルゴリズムよりも優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.63942084384363
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Analysis and anomaly detection in event tensor streams consisting of timestamps and multiple attributes - such as communication logs(time, IP address, packet length)- are essential tasks in data mining. While existing tensor decomposition and anomaly detection methods provide useful insights, they face the following two limitations. (i) They cannot handle heterogeneous tensor streams, which comprises both categorical attributes(e.g., IP address) and continuous attributes(e.g., packet length). They typically require either discretizing continuous attributes or treating categorical attributes as continuous, both of which distort the underlying statistical properties of the data.Furthermore, incorrect assumptions about the distribution family of continuous attributes often degrade the model's performance. (ii) They discretize timestamps, failing to track the temporal dynamics of streams(e.g., trends, abnormal events), which makes them ineffective for detecting anomalies at the group level, referred to as 'group anomalies' (e.g, DoS attacks). To address these challenges, we propose HeteroComp, a method for continuously summarizing heterogeneous tensor streams into 'components' representing latent groups in each attribute and their temporal dynamics, and detecting group anomalies. Our method employs Gaussian process priors to model unknown distributions of continuous attributes, and temporal dynamics, which directly estimate probability densities from data. Extracted components give concise but effective summarization, enabling accurate group anomaly detection. Extensive experiments on real datasets demonstrate that HeteroComp outperforms the state-of-the-art algorithms for group anomaly detection accuracy, and its computational time does not depend on the data stream length.
- Abstract(参考訳): タイムスタンプと複数の属性(通信ログ(時間、IPアドレス、パケット長)で構成されるイベントテンソルストリームの解析と異常検出は、データマイニングにおいて必須のタスクである。
既存のテンソル分解法と異常検出法は有用な洞察を与えるが、それらは以下の2つの制限に直面している。
(i) 分類属性(例えばIPアドレス)と連続属性(例えばパケット長)の両方を含む異種テンソルストリームを処理できない。
これらは典型的には、連続属性を離散化するか、分類的属性を連続として扱うことを必要とし、どちらもデータの基盤となる統計的性質を歪ませるが、しかしながら、連続属性の分布族に関する誤った仮定は、しばしばモデルの性能を劣化させる。
(ii) タイムスタンプを識別し、ストリーム(例えばトレンド、異常事象)の時間的ダイナミクスを追跡することができず、「グループ異常」と呼ばれるグループレベルで異常を検出するのに効果がない(例:DoS攻撃)。
これらの課題に対処するために、ヘテロコンプ(HeteroComp)を提案する。これは、不均一なテンソルストリームを各属性における潜在群とその時間的ダイナミクスを表す「成分」に連続的に要約し、グループ異常を検出する方法である。
本手法では,連続属性の未知分布をモデル化するためのガウス過程と,データから直接確率密度を推定する時間的ダイナミクスを用いる。
抽出された成分は簡潔だが効果的な要約を与え、正確なグループ異常検出を可能にする。
実データセットに対する大規模な実験により、HeteroCompはグループ異常検出精度の最先端アルゴリズムよりも優れており、その計算時間はデータストリーム長に依存しないことが示された。
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