Local-Adaptive Transformer for Multivariate Time Series Anomaly Detection and Diagnosis

异常检测 计算机科学 系列(地层学) 时间序列 多元统计 变压器 异常(物理) 人工智能 模式识别(心理学) 数据挖掘 机器学习 工程类 地质学 电气工程 电压 古生物学 物理 凝聚态物理
作者
Xiaohui Zhou,Yijie Wang,Hongzuo Xu,Mingyu Li,Ruyi Zhang
标识
DOI:10.1109/smc53992.2023.10394229
摘要

Time series data are pervasive in varied real-world applications, and accurately identifying anomalies in time series is of great importance. Many current methods are insufficient to model long-term dependence, whereas some anomalies can be only identified through long temporal contextual information. This may finally lead to disastrous outcomes due to false negatives of these anomalies. Prior arts employ Transformers (i.e., a neural network architecture that has powerful capability in modeling long-term dependence and global association) to alleviate this problem; however, Transformers are insensitive in sensing local context, which may neglect subtle anomalies. Therefore, in this paper, we propose a local-adaptive Transformer based on cross-correlation for time series anomaly detection, which unifies both global and local information to capture comprehensive time series patterns. Specifically, we devise a cross-correlation mechanism by employing causal convolution to adaptively capture local pattern variation, offering diverse local information into the long-term temporal learning process. Furthermore, a novel optimization objective is utilized to jointly optimize reconstruction of the entire time series and matrix derived from cross-correlation mechanism, which prevents the cross-correlation from becoming trivial in the training phase. The generated cross-correlation matrix reveals underlying interactions between dimensions of multivariate time series, which provides valuable insights into anomaly diagnosis. Extensive experiments on six real-world datasets demonstrate that our model outperforms state-of-the-art competing methods and achieves 6.8%-27.5% $F_{1}$ score improvement. Our method also has good anomaly interpretability and is effective for anomaly diagnosis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
刻苦黑米完成签到,获得积分10
5秒前
Cactus应助71采纳,获得10
5秒前
天真绝悟完成签到,获得积分20
5秒前
上官若男应助喃喃采纳,获得10
7秒前
萨芬撒完成签到,获得积分10
11秒前
skippy完成签到 ,获得积分10
12秒前
Misaka完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
渺茫的星辰完成签到,获得积分10
13秒前
17秒前
Akim应助活泼的手机采纳,获得10
18秒前
猫沫沫829发布了新的文献求助10
20秒前
28秒前
qwqw完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
今后应助猫沫沫829采纳,获得10
32秒前
小贾同学发布了新的文献求助10
32秒前
Kolfee完成签到,获得积分10
33秒前
40秒前
佳小佳发布了新的文献求助30
41秒前
酱豆豆完成签到 ,获得积分10
41秒前
相宜完成签到,获得积分10
45秒前
45秒前
快乐傲南完成签到,获得积分10
46秒前
47秒前
王珺发布了新的文献求助10
50秒前
芒果发布了新的文献求助200
1分钟前
拾壹完成签到,获得积分10
1分钟前
smile完成签到,获得积分20
1分钟前
佳小佳完成签到,获得积分10
1分钟前
四大医学投稿人完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
聪明眼睛完成签到,获得积分10
1分钟前
明毓..发布了新的文献求助10
1分钟前
余笙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱学习的鼠鼠完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
秋雪瑶应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469962
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137014
关于积分的说明 5445161
捐赠科研通 1861323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925724
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495151