用于系统级异常检测的自监督变分图自动编码器
?无监督异常检测 (AD) 方法,无论是基于重建的还是基于预测的,都根据残差确定异常。单个变量中的偶尔突变可能会导致残差超过限值。事实上,这种突变并不是系统运行机制的变化。因此,系统级异常很难表征。复杂网络(或“图”)非常适合建模和表征复杂系统的演化规律。但是,大多数工业场景都没有图表。因此,提出了一种自监督变分图自动编码器 (SS-VGAE) 方法。首先,通过去趋势互相关分析 (DCCA) 构建多源传感器动态图;其次,设计目标和自我监督学习任务。目标任务是重建输入图结构,以最大限度地减少重建损失。自我监督的任务是学习潜在空间中超球体的最佳中心,以便尽可能地将平均特征聚集到中心。多任务联合优化允许同时考虑高维和低维空间特征,从而提高异常分数的可靠性。然后,计算异常分数的分布并将其集成到系统运行状况指标 (HI) 中。系统 HI 更适用于辅助决策。最后,通过核个人计算机瞬态分析仪 (PCTRAN) 模拟数据和 Skoltech 异常基准 (SKAB) 数据证明了所提方法的优越性,即更好的检测精度和鲁棒性。最后但并非最不重要的一点是,发现系统性异常使变量之间的相关性更强。