An Attention-Based ConvLSTM Autoencoder with Dynamic Thresholding for Unsupervised Anomaly Detection in Multivariate Time Series
Notice bibliographique
Résumé
As a substantial amount of multivariate time series data is being produced by the complex systems in smart manufacturing (SM), improved anomaly detection frameworks are needed to reduce the operational risks and the monitoring burden placed on the system operators. However, building such frameworks is challenging, as a sufficiently large amount of defective training data is often not available and frameworks are required to capture both the temporal and contextual dependencies across different time steps while being robust to noise. In this paper, we propose an unsupervised Attention-Based Convolutional Long Short-Term Memory (ConvLSTM) Autoencoder with Dynamic Thresholding (ACLAE-DT) framework for anomaly detection and diagnosis in multivariate time series. The framework starts by pre-processing and enriching the data, before constructing feature images to characterize the system statuses across different time steps by capturing the inter-correlations between pairs of time series. Afterwards, the constructed feature images are fed into an attention-based ConvLSTM autoencoder, which aims to encode the constructed feature images and capture the temporal behavior, followed by decoding the compressed knowledge representation to reconstruct the feature images’ input. The reconstruction errors are then computed and subjected to a statistical-based, dynamic thresholding mechanism to detect and diagnose the anomalies. Evaluation results conducted on real-life manufacturing data demonstrate the performance strengths of the proposed approach over state-of-the-art methods under different experimental settings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».