Integrando incrustaciones de sensores con redes de gráficos transformadores variantes para mejorar la detección de anomalías en datos de múltiples fuentes
Autores: Meng, Fanjie; Ma, Liwei; Chen, Yixin; He, Wangpeng; Wang, Zhaoqiang; Wang, Yu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Integrando incrustaciones de sensores con redes de gráficos transformadores variantes para mejorar la detección de anomalías en datos de múltiples fuentes
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Tecnología de sensores
Detección de anomalías
Información espacio-temporal
Datos de múltiples fuentes
Red neuronal
Método de detección de anomalías
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Con el rápido desarrollo de la tecnología de sensores, la detección de anomalías de datos de series temporales de múltiples fuentes se vuelve cada vez más importante. Los métodos tradicionales de detección de anomalías manejan la información temporal y espacial en los datos de forma independiente, y no logran aprovechar completamente el potencial de la información espacio-temporal. Para abordar este problema, este documento propone un nuevo método de integración que combina incrustaciones de sensores y redes de representación temporal, explotando eficazmente la dinámica espacio-temporal. Además, se introduce la red neuronal gráfica para simular hábilmente la complejidad de los datos heterogéneos de múltiples fuentes. Al aplicar una función de pérdida dual, que consiste en una pérdida de reconstrucción y una pérdida de predicción, mejoramos aún más la precisión de la detección de anomalías. Esta estrategia no solo promueve la capacidad de aprender patrones de comportamiento normales a partir de datos históricos, sino que también mejora significativamente la capacidad predictiva del modelo, haciendo que la detección de anomalías sea más precisa. Los resultados experimentales en cuatro conjuntos de datos de sensores de múltiples fuentes muestran que nuestro método propuesto funciona mejor que los modelos existentes. Además, nuestro enfoque mejora la capacidad de interpretar la detección de anomalías mediante el análisis de los sensores asociados con las anomalías detectadas.
Descripción
Con el rápido desarrollo de la tecnología de sensores, la detección de anomalías de datos de series temporales de múltiples fuentes se vuelve cada vez más importante. Los métodos tradicionales de detección de anomalías manejan la información temporal y espacial en los datos de forma independiente, y no logran aprovechar completamente el potencial de la información espacio-temporal. Para abordar este problema, este documento propone un nuevo método de integración que combina incrustaciones de sensores y redes de representación temporal, explotando eficazmente la dinámica espacio-temporal. Además, se introduce la red neuronal gráfica para simular hábilmente la complejidad de los datos heterogéneos de múltiples fuentes. Al aplicar una función de pérdida dual, que consiste en una pérdida de reconstrucción y una pérdida de predicción, mejoramos aún más la precisión de la detección de anomalías. Esta estrategia no solo promueve la capacidad de aprender patrones de comportamiento normales a partir de datos históricos, sino que también mejora significativamente la capacidad predictiva del modelo, haciendo que la detección de anomalías sea más precisa. Los resultados experimentales en cuatro conjuntos de datos de sensores de múltiples fuentes muestran que nuestro método propuesto funciona mejor que los modelos existentes. Además, nuestro enfoque mejora la capacidad de interpretar la detección de anomalías mediante el análisis de los sensores asociados con las anomalías detectadas.