Multivariate time-series anomaly detection aims to identify abnormal temporal patterns in complex real-world systems. However, robust unsupervised time-series anomaly detection remains challenging because anomalies can manifest over different temporal ranges and emerge from interactions among variables, while distribution shifts can cause normal patterns to drift over time. To address these challenges, we propose Codebook-based Online-adaptive Multi-scale Embedding for Time-series anomaly detection (COMET), a unified framework with three tightly coupled components. First, Multi-scale Patch Encoder learns correlation-aware patch embeddings by combining variable-specific temporal dynamics with shared inter-variable structure across multiple patch scales. Second, Vector-Quantized Coreset quantizes these embeddings into representative normal prototypes, which are used to detect anomalies through a dual score combining quantization error and density-aware memory distance. Third, Online Codebook Adaptation leverages the same codebook structure to identify reliable normal samples from training-activated codebook entries, and then updates the prototypes through contrastive learning at inference time. Experiments on five benchmark datasets demonstrate that COMET achieves the best performance on 39 out of 45 evaluation metrics compared to seven baselines, showing robust performance across diverse evaluation protocols.


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在数据挖掘中,异常检测(英语:anomaly detection)对不符合预期模式或数据集中其他项目的项目、事件或观测值的识别。通常异常项目会转变成银行欺诈、结构缺陷、医疗问题、文本错误等类型的问题。异常也被称为离群值、新奇、噪声、偏差和例外。 特别是在检测滥用与网络入侵时,有趣性对象往往不是罕见对象,但却是超出预料的突发活动。这种模式不遵循通常统计定义中把异常点看作是罕见对象,于是许多异常检测方法(特别是无监督的方法)将对此类数据失效,除非进行了合适的聚集。相反,聚类分析算法可能可以检测出这些模式形成的微聚类。 有三大类异常检测方法。[1] 在假设数据集中大多数实例都是正常的前提下,无监督异常检测方法能通过寻找与其他数据最不匹配的实例来检测出未标记测试数据的异常。监督式异常检测方法需要一个已经被标记“正常”与“异常”的数据集,并涉及到训练分类器(与许多其他的统计分类问题的关键区别是异常检测的内在不均衡性)。半监督式异常检测方法根据一个给定的正常训练数据集创建一个表示正常行为的模型,然后检测由学习模型生成的测试实例的可能性。
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