كشف التسلسل الزمني عن الأعطال باستخدام نموذج توليدي مخفي مُقنَّع قابل للتفسير

نقدم طريقة جديدة للكشف عن الشذوذ في السلاسل الزمنية تحقق دقة كشف ممتازة مع مستوى متميز من الوضوح التفسيري. تعتمد الطريقة المقترحة، TimeVQVAE-AD، على النمذجة التوليدية المُغَمَّاة المستمدة من أحدث طريقة لتوليد السلاسل الزمنية المعروفة بـ TimeVQVAE. يتم تدريب النموذج الأولي على الفضاء اللاتيني المنفصل لمنطقة الزمن-التردد. وبشكل لافت، يتم الحفاظ على الدلالة البُعدية لمنطقة الزمن-التردد داخل الفضاء اللاتيني، مما يمكّننا من حساب درجات الشذوذ عبر نطاقات تردد مختلفة، ما يوفر رؤية أعمق للشذوذ المكتشفة. علاوةً على ذلك، يتيح الطبيعة التوليدية للنموذج الأولي إمكانية أخذ عينات من الحالات الطبيعية المحتملة للشذوذ المكتشفة، مما يعزز وضوح التفسير من خلال السيناريوهات البديلة (الضدّية). وقد أظهرت تقييمنا التجريبي على محفوظات UCR للكشف عن الشذوذ في السلاسل الزمنية أن TimeVQVAE-AD تتفوّق بشكل ملحوظ على الطرق الحالية من حيث دقة الكشف ووضوح التفسير. نوفر تنفيذنا على GitHub: https://github.com/ML4ITS/TimeVQVAE-AnomalyDetection.