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基于关联差异的Mamba自适应异常Transformer用于时间序列

Abdellah Zakaria Sellam Ilyes Benaissa Abdelmalik Taleb-Ahmed Luigi Patrono Cosimo Distante

摘要

时间序列异常检测在工业监控与环境感知中具有重要意义,然而,如何从复杂模式中准确区分异常仍面临挑战。现有方法如Anomaly Transformer和DCdetector虽已取得一定进展,但仍存在对短期上下文敏感、在噪声大且非平稳环境下的效率低下等局限性。为克服上述问题,本文提出MAAT——一种改进的架构,通过增强关联差异建模能力与重构质量,显著提升检测性能。MAAT引入稀疏注意力(Sparse Attention)机制,仅聚焦于相关时间步,有效捕捉长程依赖关系,从而大幅减少计算冗余。此外,重构模块中融合了Mamba-选择性状态空间模型(Mamba-Selective State Space Model),结合跳跃连接(skip connection)与门控注意力(Gated Attention),进一步提升异常定位与检测的准确性。大量实验结果表明,MAAT在多种时间序列应用场景中显著优于现有方法,展现出更强的异常可区分性与泛化能力,为真实场景下的无监督时间序列异常检测树立了新标准。


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