論文の概要: HCFM: Helmholtz Component Flow Matching for Time Series Anomaly Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25059v1
- Date: Sun, 18 Oct 2026 06:58:40 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-10-20 22:04:23.753872
- Title: HCFM: Helmholtz Component Flow Matching for Time Series Anomaly Detection
- Title(参考訳): HCFM: 時系列異常検出のためのヘルムホルツ成分フローマッチング
- Abstract要約: Flow Matchingは、フローベースの生成モデルをトレーニングするための効率的なシミュレーション不要なアプローチである。
本稿では,ベクトル場予測ネットワークのパラメータ化を行うために,EmphHelmholtz Component Flow Matching (HCFM)を提案する。
HCFMは16基のベースラインと比較して、効率的な推論を維持しながら検出精度を一貫して改善する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.3709264003850024
- License:
- Abstract: Flow Matching (FM) is an efficient simulation-free approach for training flow-based generative models, making it a promising foundation for scalable time-series anomaly detection (TSAD). However, standard FM learns a monolithic vector field in which nominal transport and local density-changing behavior are entangled. This creates a central challenge for TSAD; local expansion and contraction carry crucial anomaly-sensitive information, yet isolating this signal requires expensive Jacobian-trace estimation over the entire field. We propose \emph{Helmholtz Component Flow Matching} (HCFM), an unsupervised TSAD framework that parameterizes the vector field prediction network with separate transport, compression, and residual heads. The transport head is constrained to be divergence-free, so divergence estimation is restricted to the compression head, while a lightweight residual head absorbs the remaining mismatch. This structured parameterization improves scalability and detection performance by separating volume-preserving nominal transport from density-changing compression, yielding cleaner anomaly signals from distinct deviations of nominal behavior. Experiments on large-scale univariate and multivariate TSAD benchmarks show that HCFM consistently improves detection accuracy while maintaining efficient inference compared with 16 baselines. The code is available at https://github.com/TrustAIoT/HCFM__time-series-anomaly/
- Abstract(参考訳): Flow Matching(FM)は、フローベースの生成モデルをトレーニングするための効率的なシミュレーション不要なアプローチであり、スケーラブルな時系列異常検出(TSAD)の基礎となる。
しかし、標準FMは、名目輸送と局所密度変化挙動が絡み合うモノリシックベクトル場を学習する。
局所的な拡張と収縮は、重要な異常に敏感な情報を運ぶが、このシグナルを分離するには、フィールド全体にわたって高価なジャコビアントラス推定が必要である。
本稿では,ベクトル場予測ネットワークのパラメータ化を行う非教師付きTSADフレームワークである \emph{Helmholtz Component Flow Matching} (HCFM) を提案する。
搬送ヘッドはばらつきのないよう制約されているので、ばらつき推定は圧縮ヘッドに制限され、軽量残留ヘッドは残りのミスマッチを吸収する。
この構造的パラメータ化は、密度変化圧縮から体積保存された名目輸送を分離することでスケーラビリティと検出性能を改善し、よりクリーンな異常信号と異なる名目行動の偏差を生じる。
大規模一変量および多変量TSADベンチマークの実験では、HCFMは16基のベースラインと比較して効率的な推論を維持しつつ、検出精度を一貫して改善している。
コードはhttps://github.com/TrustAIoT/HCFM__time-series-anomaly/で公開されている。
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