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 BV]
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.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
可爱的函函应助jin采纳,获得10
1秒前
勤恳寒凡发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助阿宝采纳,获得30
3秒前
例外发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
科研通AI6.2应助马宝强采纳,获得10
5秒前
小爪冰凉发布了新的文献求助20
5秒前
u亩完成签到 ,获得积分10
6秒前
JG发布了新的文献求助10
7秒前
生日歌发布了新的文献求助10
8秒前
nikky977发布了新的文献求助10
9秒前
浪里小白龙完成签到,获得积分10
11秒前
lisier发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Yi完成签到 ,获得积分10
13秒前
jj完成签到,获得积分10
14秒前
CEN完成签到,获得积分10
16秒前
lyh关闭了lyh文献求助
16秒前
科研通AI6.2应助炉管采纳,获得10
18秒前
20秒前
怕孤独的棒球完成签到,获得积分10
22秒前
jin完成签到,获得积分20
23秒前
Sue完成签到 ,获得积分10
24秒前
Allen0520完成签到,获得积分10
24秒前
31秒前
mindi应助饭团不吃鱼采纳,获得10
31秒前
健忘梦菲关注了科研通微信公众号
31秒前
忽晚完成签到 ,获得积分10
33秒前
赘婿应助灵巧的大开采纳,获得10
34秒前
小爪冰凉完成签到,获得积分10
34秒前
MHY完成签到 ,获得积分10
35秒前
翁雁丝完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
zzh发布了新的文献求助10
37秒前
甜美三娘完成签到,获得积分10
38秒前
kakaable应助内向的白羊采纳,获得40
38秒前
41秒前
41秒前
猪猪侠完成签到,获得积分10
42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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Instituting Science: The Cultural Production of Scientific Disciplines 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Organization of knowledge in modern America, 1860-1920 / 600
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6360738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174765
关于积分的说明 17219304
捐赠科研通 5415770
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2866032
邀请新用户注册赠送积分活动 1843284
关于科研通互助平台的介绍 1691337