Skip to main content
SUPERVISOR
مهران صفایانی (استاد مشاور) عبدالرضا میرزایی دمابی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behnam Taki
بهنام تاکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Anomaly Detection in Time series by means of Recurrent Neural Networks
Nowadays, with the rapid growth of data in variation and volume, highlights are on autoanalysis methods. autoanalysis is a technique for extracting information from data. one of the most popular applications for autoanalysis is anomaly detection as a basic machine learning problem. the purpose of anomaly detection is to provide a diagnostic understanding of the abnormal data generative process by assuming that the probability or likelihood of the process generating the normal data is as large as possible. the time series anomaly detection scenarios arise in the context of many applications such as medical data, sensor data or network intrusion. this thesis a new anomaly detection method on time series with an unsupervised approach and by the use of in temporal data the data are not expected to change abruptly unless there are abnormal processes at work.in LSTM explored. the proposed method divided into 2 main parts: multi-step predictions and mods declaration. error predictions from the first part and fit them to three normal distributions in the second part. the likelihood preserving serially dependent values in time series by LSTM made us a powerful tool in both parts. we calculated of each prediction errors suggests as an anomaly score. the results and experiments show that our new approach has a good performance even better than its related works.
امروزه با افزایش روزافزون حجم و تنوع داده ها، نیاز به تحلیل خودکار داده ها اهمیت بسیاری پیدا کرده است. تحلیل خودکار، شامل استخراج اطلاعات از داده های موجود است که در تشخیص ناهنجاری کاربرد دارد. تشخیص ناهنجاری به عنوان یکی از اساسی ترین مسائل یادگیری ماشین مطرح است. یکی از اهداف این مسأله این است که با ورودی گرفتن مجموعه ای از داده ها، توزیع آن ها را تخمین بزند و در آینده، بتواند داده هایی را بیابد که از این توزیع تولید نشده اند. از طرف دیگر، امروزه سری های زمانی در زمینه های مختلف رواج فراوانی پیدا کرده اند. سری های زمانی داده هایی هستند که به صورت رشته ای و در طول زمان اندازه گیری می شوند. تشخیص ناهنجاری در این داده ها از آن جایی متفاوت و حساس تر است که یک سری زمانی مشخص می تواند تنها در بخشی از خود ناهنجاری داشته باشد و در سایر مواقع رفتار عادی از خود نشان دهد. بدین ترتیب تخصیص داده های زمانی به چند توزیع و برآورد درست نمایی داده ها به عنوان امتیاز ناهنجاری به عنوان راهکاری برای رفع این چالش پیشنهاد شده است. تشخیص ناهنجاری در سری های زمانی و به طور کلی رشته ها، کاربردهای بسیاری را در دنیای امروز شامل می شود. به طور مثال، ناهنجاری در نوار قلب می تواند نشان دهد که شخص مدنظر مشکل قلبی دارد. ناهنجاری در رشته ی فراخوانی های سیستمی یک برنامه می تواند نشان دهد که این برنامه در حال فعالیت غیرمعمول و احتمالا مخرب است. تشخیص ناهنجاری در سری های زمانی چالش های بیشتری را چون وجود وابستگی های عناصر سری به یکدیگر و کشف این وابستگی ها را شامل می شود. در این پایان نامه روش تشخیص ناهنجاری روی سری های زمانی با رویکرد بدون نظارت و به کمک شبکه های عصبی بازگشتی ژرف به ویژه شبکه های حافظه کوتاه مدت ماندگار بیان می شود. شبکه های عصبی بازگشتی به دلیل حفظ وابستگی های داده های زمانی و یادگیری ژرف به عنوان رویکردی نوین برای حل بسیاری از مسائل، مورد استفاده قرار گرفته اند. تشخیص ناهنجاری روی سری های زمانی با فهم گذشته و پیش بینی آینده انجام می پذیرد. حوزه هایی نظیر پزشکی و صنعت به آشکارسازهایی نیاز دارند که بتوانند بیشترین دقت در تشخیص و بیشترین تعداد ناهنجاری های ممکن را به دست آورند. آزمایش ها نشان می دهند روش پیشنهادی این پایان نامه به خوبی روش های مرتبط پیشین عمل کرده و در بیشتر آن ها عملکرد بهتری داشته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی