We present a computationally efficient online kernel Cumulative Sum (CUSUM) method for change-point detection that utilizes the maximum over a set of kernel statistics to account for the unknown change-point location. Our approach exhibits increased sensitivity to small changes compared to existing kernel-based change-point detection methods, including Scan-B statistic, corresponding to a non-parametric Shewhart chart-type procedure. We provide accurate analytic approximations for two key performance metrics: the Average Run Length (ARL) and Expected Detection Delay (EDD), which enable us to establish an optimal window length to be on the order of the logarithm of ARL to ensure minimal power loss relative to an oracle procedure with infinite memory. Moreover, we introduce a recursive calculation procedure for detection statistics to ensure constant computational and memory complexity, which is essential for online implementation. Through extensive experiments on both simulated and real data, we demonstrate the competitive performance of our method and validate our theoretical results.


翻译:本文提出了一种计算高效的在线核累积和(CUSUM)方法,用于变点检测。该方法通过在一组核统计量上取最大值来应对未知变点位置的问题。与现有的基于核的变点检测方法(包括对应于非参数Shewhart控制图类程序的Scan-B统计量)相比,我们的方法对小变化表现出更高的敏感性。我们为两个关键性能指标——平均运行长度(ARL)和预期检测延迟(EDD)——提供了精确的解析近似,这使我们能够确定最优窗口长度约为ARL的对数,以确保相对于具有无限记忆的预言机程序,功效损失最小。此外,我们引入了检测统计量的递归计算程序,以确保恒定的计算和内存复杂度,这对于在线实现至关重要。通过对模拟数据和真实数据的广泛实验,我们证明了该方法的竞争性能,并验证了我们的理论结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

【AAAI2022】基于图神经网络的统一离群点异常检测方法
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月12日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年7月15日
Deformable Kernels,用于图像/视频去噪,即将开源
极市平台
13+阅读 · 2019年8月29日
【泡泡点云时空】ICP算法的高效变种
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2019年7月14日
Seq2seq强化,Pointer Network简介
机器学习算法与Python学习
15+阅读 · 2018年12月8日
异常检测的阈值,你怎么选?给你整理好了...
机器学习算法与Python学习
10+阅读 · 2018年9月19日
侦测欺诈交易(异常点检测)
GBASE数据工程部数据团队
20+阅读 · 2017年5月10日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Deformable Kernels,用于图像/视频去噪,即将开源
极市平台
13+阅读 · 2019年8月29日
【泡泡点云时空】ICP算法的高效变种
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2019年7月14日
Seq2seq强化,Pointer Network简介
机器学习算法与Python学习
15+阅读 · 2018年12月8日
异常检测的阈值,你怎么选?给你整理好了...
机器学习算法与Python学习
10+阅读 · 2018年9月19日
侦测欺诈交易(异常点检测)
GBASE数据工程部数据团队
20+阅读 · 2017年5月10日
相关基金
国家自然科学基金
8+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员