[發明專利]一種時間序列數據的異常檢測方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 202210002455.1
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114020598B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 嚴川;張博
• 申請（專利權）人: 云智慧（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06F11/34
• 分類號: G06F11/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種時間序列數據的異常檢測方法，其特征在于，包括：

獲得時間序列數據，所述時間序列數據中的多個數據點按時間順序等間隔排列；

獲得所述時間序列數據中，當前時刻的數據點之前一滑動時間窗內的數據點的統計指標；

根據所述當前時刻的數據點之前的所述滑動時間窗內的數據點的統計指標，判斷所述當前時刻的數據點是否為異常數據點；

其中，所述滑動時間窗內的檢測數據點依據檢測過程的行進改變，具體方式為：所述滑動時間窗檢測完當前數據點后，通過滑動一個數據點間隔的方式對后續數據點進行異常檢測，同時將當前時刻對應的數據點作為所述滑動時間窗內新的檢測數據點，并獲取此刻滑動時間窗內檢測數據點數統計指標，檢測下一時刻數據點的狀態；

其中，所述時間序列數據為X=[x₁,x₂,...x_i,...x_T]，其中，元素x_i表示時間序列數據中第i個時刻的數據點，T表示時間序列數據X的總長度；

所述滑動時間窗內的數據點構成的時間序列為：Y_h=[x_h-L，x_h-L+1，...，x_h-1]；

所述滑動時間窗內的數據點的統計指標包括以下至少一項：均值；標準差；數據波動值；

其中，所述均值為：；

所述標準差為：；

所述數據波動值d為所述滑動時間窗內的數據點的最大值和最小值之差：d=max(x_i)-min(x_i)；

其中，x為所述滑動時間窗內的數據點，下標i為數據點的索引，L為滑動時間窗的長度，h為當前時刻；

其中，根據所述當前時刻的數據點之前的所述滑動時間窗內的數據點的統計指標判斷所述當前時刻的數據點是否為異常數據點，包括：

根據所述當前時刻的數據點與其之前的所述滑動時間窗內的數據點的統計指標之間滿足以下至少一種判斷條件時，判斷所述當前時刻的數據點為異常數據點，否則，判斷所述當前時刻的數據點為正常數據點；

；

；

；

；

其中，x表示數據點，h為當前時刻，表示滑動時間窗Y_h內的數據點的均值、表示滑動時間窗Y_h內的數據點的標準差，表示滑動時間窗Y_h內的數據點的數據波動值，k，m，t，p為設定的參數。

2.根據權利要求1所述的時間序列數據的異常檢測方法，其特征在于，

所述時間序列數據是指定一段時間段內的多個數據點形成的時間序列數據，在獲取所述時間序列數據之前還包括：

步驟01，獲取原始時間序列數據；

步驟02，對所述原始時間序列數據進行預處理，預處理包括按時間先后順序對數據排序、重復數值去重、對數據進行等間隔校正、缺失值填充；

步驟03，提取指定指標特定時間范圍內的時間序列指標數據，并且考慮上述步驟02中的預處理操作，得到等間隔的連續時間序列數據X。

3.根據權利要求1所述的時間序列數據的異常檢測方法，其特征在于，還包括：

所述滑動時間窗在滑動的過程中，若所述滑動時間窗內的數據點中異常數據點占比一半以上時，將異常數據點設置為正常數據點，將正常數據點設置為異常數據點，得到中間滑動時間窗。

4.根據權利要求1所述的時間序列數據的異常檢測方法，其特征在于，還包括：

對所述滑動時間窗內的異常數據點進行插值平滑處理，得到全部為正常數據點的滑動時間窗；插值公式為：；

其中，x為數據點，q為需要被光滑的數據點，e和f分別表示由索引為q-e和q+f的數據點對目標點完成的插值。