GRU-Based Interpretable Multivariate Time Series Anomaly Detection in Industrial Control System

可解释性 异常检测 多元统计 计算机科学 单变量 时间序列 数据挖掘 人工智能 模式识别(心理学) 机器学习
作者
Chaofan Tang,Lijuan Xu,Bo Yang,Yongwei Tang,Dawei Zhao
出处
期刊:Computers & Security [Elsevier]
卷期号:127: 103094-103094 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.cose.2023.103094
摘要

Interpretable multivariate time series anomaly detection is an important technology to prevent accidents and ensure the reliable operation of Industrial Control Systems. A key limitation lies in the lack of a model to achieve better detection performance and more reliable interpretability, and keep a balance between performance efficiency and training optimization. In this paper, we propose GRN, an Interpretable Multivariate Time Series Anomaly Detection method based on neural graph networks and gated recurrent units (GRU). GRN can automatically learn potential correlations between sensors from multidimensional industrial control time series data, quickly mine long-term and short-term dependencies, to improve detection performance and help users to infer the root cause of detected anomalies. Based on GRU, GRN preserves the original advantages of processing the sequences and capturing the time series dependencies, moreover solves the problem of gradient disappearance and gradient explosion. We compare the performance of nine state-of-the-art algorithms on two real water treatment datasets (SWaT, WADI). GRN achieves better detection precision and recall. Meanwhile, the comparison of Area Under the Curve (AUC) demonstrates that GRN has the effect of maintaining balance between detection performance and training optimization. Compared with a Graph Deviation Network(GDN), GRN has achieved greater interpretability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李健应助药神L采纳,获得10
2秒前
Cici的新长征完成签到 ,获得积分10
2秒前
Genius发布了新的文献求助10
2秒前
追寻的夏波应助obito采纳,获得10
3秒前
科研通AI6应助周周周采纳,获得10
3秒前
5秒前
木木杨完成签到,获得积分10
6秒前
潇洒的冰淇淋完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
zzzzzzzzzzzz发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Akim应助HUYAOWEI采纳,获得10
7秒前
无极微光应助HUYAOWEI采纳,获得20
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
深情的新儿完成签到,获得积分10
10秒前
虚幻的芷珊完成签到,获得积分10
11秒前
clio完成签到,获得积分10
11秒前
ri_290发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
所所应助耍酷问兰采纳,获得10
12秒前
scuter发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
渺渺发布了新的文献求助10
14秒前
jwjzsznb发布了新的文献求助50
14秒前
14秒前
阳光的衫发布了新的文献求助10
15秒前
爆爆发布了新的文献求助10
15秒前
stop here完成签到,获得积分10
15秒前
bkagyin应助scuter采纳,获得10
17秒前
思源应助Genius采纳,获得10
17秒前
啵啵龙完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
酷波er应助HUYAOWEI采纳,获得10
20秒前
乐乐应助HUYAOWEI采纳,获得10
20秒前
大个应助HUYAOWEI采纳,获得10
20秒前
科研通AI6应助HUYAOWEI采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5594302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4679974
关于积分的说明 14812661
捐赠科研通 4646837
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2534882
邀请新用户注册赠送积分活动 1502862
关于科研通互助平台的介绍 1469497