Подход к оценке качества обнаружения аномалий в технологических сигналах - Карев, Святослав Васильевич; Кошечкин, Александр Алексеевич; Мурзагулов, Дамир Альбертович; Андрющенко, Владимир Сергеевич; Замятин, Александр Владимирович (Автоматизация процессов управления)
Технологический сигнал (ТС) - одномерный временной ряд, который представляет собой упорядоченные последовательности данных дискретного времени. В связи с наличием временно́й размерности методы обнаружения аномалий во временных рядах должны учитывать временные корреляции и другие связанные со временем особенности. Как правило, для оценки качества метода обнаружения аномалий используется матрица неточностей и производные от нее метрики, такие как точность, полнота, F-мера и др. Эти метрики, однако, не учитывают наличие временной размерности. Метрика, скомпонованная из F-меры и метрик, основанных на расстоянии, позволяет учесть момент начала аномалии, баланс между ошибками первого и второго рода, наличие аномального участка (АУ). В работе предлагается подход к построению метрики качества обнаружения аномалий в ТС, комплексно компонующий указанные характеристики. За счет такой компоновки метрика оценивает временную размерность данных, позволяет более адекватно оценить наличие точечных аномалий и возникновение АУ в ТС с учетом их особенностей, отделяя их от штатных (нормальных, типичных) сигналов. Интегральная оценка учитывает не только различные особенности данных, но и может быть настроена с учетом специфики конкретной задачи. В работе приведены результаты апробации предложенной метрики качества, показавшие эффективность предложенного подхода к оценке качества обнаружения аномалий в ТС. Превосходство предложенной метрики в рассмотренных ситуациях составило в среднем более 10%. При этом дополнительным ключевым преимуществом метрики перед аналогами является возможность её настройки с учетом специфики данных и используемых моделей обнаружения аномалий.