Улучшенное обнаружение аномалий с помощью леса изоляции на основе внимания с обучаемой функцией оценки

В данной статье предлагается новая модель обнаружения аномалий, называемая лесом изоляции на основе внимания с обучаемой функцией оценки (Attention-Based Isolation Forest with trainable Scoring Function, ABIF-SF). ABIF-SF улучшает исходный алгоритм леса изоляции, включая веса внимания, определяемые функциями оценки, параметры которых обучаются с помощью градиентного спуска. Веса внимания указывают на релевантность каждого экземпляра данных для задачи оценки аномалии для каждого дерева в лесу изоляции. Исследуются две функции оценки – масштабированное скалярное произведение и аддитивное внимание. Численные эксперименты на реальных наборах данных показывают, что ABIF-SF достигает лучшей производительности обнаружения аномалий по сравнению с лесом изоляции и лесом изоляции на основе внимания с моделью загрязнения. Предложенный метод упрощает вычисление весов внимания за счет использования функций оценки и оптимизации потерь шарнира. Реализация кода ABIF-SF была сделана общедоступной для дальнейших исследований и сравнительного анализа. В целом, включение обучаемых функций оценки для вычисления весов внимания с учетом контекста улучшает леса изоляции для задач обнаружения аномалий.