计算机工程

作者：邸钦渤, 陈劭力, 时良仁

单位：1. 上海交通大学电子信息与电气工程学院, 上海 2002402. 华讯网络系统有限公司, 上海 200127

关键词：多变量时序数据,异常检测,图神经网络,扩散模型,评估协议

随着多变量时序数据在各行业中的广泛应用, 开发有效的异常检测方法对于保障系统的稳定运行和安全性变得极为关键, 由于多变量时序数据内在的复杂性和动态变化特性, 对异常检测算法提出了更高的要求。针对现有异常检测方法在处理含有复杂变量关系的高维数据时存在效率不足的问题, 提出一种基于图神经网络(GNN)与扩散模型的多变量时序数据异常检测算法GRD。通过节点嵌入和图结构学习, GRD算法能有效地捕捉和表示变量间的复杂关系, 并通过门控循环单元(GRU)和去噪扩散概率模型(DDPM)进一步提取特征, 实现了对异常数据的高精度检测。在以往的实验评估中, 大多数算法在评分前会采用点调整(PA)评估协议, 该协议会严重高估算法的检测能力。为了更准确地评估算法性能, 采用新的评估协议和评价指标。实验结果表明, GRD算法在3个公开数据集上的F1@k指标分别是0.741 4、0.801 7、0.767 1, 性能优于现有方法。特别是在高维数据处理方面, GRD算法展现出显著优势, 证明了其在现实场景的异常检测应用中的实用性和鲁棒性。

来源：2025年第11期

《计算机工程》期刊编辑部

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