Contextual anomaly detection in tabular data aims to identify objects whose behavior is unexpected under their contextual conditions. In data-engineering pipelines, this task screens table rows whose measurements violate context-dependent integrity relationships. Most existing approaches rely on either shallow conditional models with limited distributional expressiveness or localized estimators that require per-context modeling, making it difficult to capture complex conditional relationships and scale to high-dimensional settings. We propose Flow-CAD, a new framework for contextual anomaly detection based on Flow Matching. Flow-CAD learns a single global and amortized conditional generative model that flexibly represents behavioral distributions conditioned on context, without assuming simple parametric forms or retraining local models. To enable robust and interpretable anomaly scoring, we introduce a scale-normalized and truncated residual energy derived from the learned conditional flow, which stabilizes anomaly scores, mitigates domination by extreme deviations, and supports feature-wise attribution. We further provide theoretical insights showing that the proposed residual-based anomaly score is stable under velocity estimation error, and that its Monte Carlo estimator satisfies concentration bounds. Experiments on 20 benchmark datasets with 13 competitors demonstrate that Flow-CAD has the best average rank for PR AUC, ROC AUC, and P@n, highlighting its effectiveness and practicality for contextual anomaly detection in tabular data. We provide the source code at https://github.com/ZhongLIFR/FlowCAD.


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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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