تشخیص ناهنجاری خود نظارت در سری‌های زمانی چند متغیره با استفاده از رمزگذار ترانسفورمر

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری ،دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 استاد،دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.47176/ECDJ.2025.1612
چکیده

تشخیص ناهنجاری در داده‌های سری زمانی چند متغیره برای کاربردهای زیادی ازجمله صنعت، پزشکی و مدیریت شهری اهمیت زیادی دارد. برای این‌که یک روش بتواند نقاط و رویدادهای ناهنجار را به‌سرعت و با دقت مشخص کند، با چالش‌های بزرگی مانند عدم وجود برچسب‌های ناهنجاری، پیچیدگی روابط(وابستگی) زمانی و مکانی داده‌ها، ابعاد بالا و سرعت موردنیاز در کاربردهای مدرن روبرو است. علیرغم پیشرفت‌های اخیر روش‌های یادگیری عمیق برای تشخیص ناهنجاری، تنها تعداد کمی از آن‌ها می‌توانند همه این چالش‌ها را برطرف کنند. در این مقاله از رمزگذار ترانسفورمر مبتنی بر توجه برای مدل‌سازی پیچیدگی زمانی و مکانی داده‌های با ابعاد بالا در کمترین زمان ممکن استفاده می‌شود. این مدل با یادگیری خود نظارت آموزش داده می‌شود تا به برچسب ناهنجاری‌ها نیازی نباشد. همچنین تابع امتیاز ناهنجاری مناسبی برای جلوگیری از تشخیص اشتباه ناهنجاری معرفی‌شده است. آزمایش‌های گسترده‌ بر روی 28 سرور مستقل مجموعه داده‌ی SMD، تأیید می‌کند که روش ارائه‌شده از اکثر روش‌های پایه پیشرفته کنونی در تشخیص ناهنجاری مخصوصاً رویدادهای ناهنجار عملکرد بهتری دارد، به‌طور خاص میانگین امتیاز F ترکیبی 5 درصد بهبودیافته است و زمان آموزش 15 درصد کاهش می‌یابد.