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一种融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法及设备技术

技术编号:45699623 阅读:23 留言:0更新日期:2025-07-01 20:14
本发明专利技术涉及一种融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,包括以下步骤:获取多变量时间序列数据,得到时序特征;计算当前时刻任意两个时序特征之间的互信息系数;根据多变量时间序列数据中的历史数据,预测当前时刻的时序特征,得到预测特征;构建图神经网络,将预测特征作为图神经网络的节点,通过互信息系数得到相邻节点的关系系数,将图神经网络进行信息聚合,得到当前时刻预测特征的预测值;计算预测值与当前时刻时序特征之间的偏差,并根据偏差大小进行异常评分。本发明专利技术通过结合互信息系数(MIC)和图神经网络(GNN),能够同时捕捉多变量之间的非线性依赖关系和时间序列的动态变化规律,显著提升了异常检测的准确性和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于时间序列分析与异常检测,特别涉及一种融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法及设备


技术介绍

1、多变量时间序列异常检测其核心目标是从多变量时间序列数据中识别出与正常模式显著偏离的异常点或异常片段,从而为系统监控、故障预警和决策支持提供依据。传统方法主要分为基于统计的方法、基于机器学习的方法和基于深度学习的方法。基于统计的方法通过建立统计模型描述时间序列的正常行为,但难以捕捉多变量之间的复杂相关性和非线性时序依赖性。基于机器学习的方法利用分类器或回归模型识别异常,但依赖人工特征工程且对时序动态变化的建模能力不足。深度学习方法通过神经网络自动学习时序特征,但通常忽略多变量之间的相关性,且对异常样本稀少的情况适应性较差。

2、综上所述,现有方法在多变量时间序列异常检测中存在以下主要局限性:

3、(1)多变量时间序列数据通常由多个特征组成,这些特征之间往往存在复杂的相关性。特征之间的关系可能是直接的(如物理位置的接近或测量的相似性),也可能是间接的(如反映同一物理过程的不同角度)。然而,传统的异常检测方法通常将各本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,所述互信息系数表示为:

3.根据权利要求1所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,所述当前时刻的预测特征,是采用过去ω个时间步的时序特征进行预测:

4.根据权利要求1所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,所述预测特征在时间t的聚合表示为:

5.根据权利要求1或4所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异...

【技术特征摘要】

1.一种融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,所述互信息系数表示为:

3.根据权利要求1所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,所述当前时刻的预测特征,是采用过去ω个时间步的时序特征进行预测:

4.根据权利要求1所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,所述预测特征在时间t的聚合表示为:

5.根据权利要求1或4所述的融合特征相关性与时序依赖性的多变量时序异常检测方法,其特征在于,所述当前时刻预测特征的预测值通过图神经网络的聚合操作得到...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡治国刘志恒贾骁伟杜亮
申请(专利权)人:山西大学
类型:发明
国别省市:

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