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图的时间序列的非参数异常检测。 (英语) Zbl 07499915号

摘要:从神经科学到电信再到金融,识别动态网络结构中的变化点和/或异常在各个领域越来越受欢迎。从神经科学的角度来看,异常检测的一个特殊目的是重建大脑区域相互作用的动态方式。然而,大多数用于检测异常的统计方法对于大脑研究和其他研究都有以下不切实际的限制:即,假设不同时间点的网络快照是独立的。为了规避这一限制,我们提出了一种动态网络中的无分布异常检测框架。首先,我们将数据的每个网络快照表示为线性对象,并通过局部和全局网络拓扑摘要找到其各自的单变量特征。其次,我们对(弱)相依时间序列采用了一种基于有效分数的变点检测方法,并通过使用筛选引导近似检验统计量的渐近分布,增强了变点方法的有限样本性质。我们将我们的方法应用于模拟和真实数据,特别是两个功能磁共振成像(fMRI)数据集和Enron通信图。我们发现,与竞争方法报告的结果相比,我们的新方法在识别真实变化点的位置方面提供了令人印象深刻的准确和现实的结果。新方法有望为深入了解大脑的大规模特征和功能动力学,以及更广泛地说,复杂动态网络的内在结构提供更深入的见解。本文的补充材料可在网上获得。

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