基于AUC的漸進變點檢測算法.pdf

1、變點問題是統(tǒng)計研究中的熱門話題之一。變點檢測方法廣泛地應(yīng)用于工業(yè)質(zhì)量控制、醫(yī)學(xué)診斷、計算機、氣候模擬、反恐怖安檢等領(lǐng)域。變點問題解釋如下：對于一個按時間序列發(fā)生的隨機過程，分析其隨機元素的分布或分布參數(shù)是否存在某些變化。漸進變點是指序列中某個時點樣本呈現(xiàn)出漸進變化性質(zhì)從而使得樣本的分布或者數(shù)字特征發(fā)生變化，引起這種變化的點就是需要檢測出來的漸進變點。例如，在公司的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測過程中，當(dāng)服務(wù)器受到病毒攻擊或者黑客攻擊時，它接收的數(shù)據(jù)包可能

2、按一定趨勢顯著增加，從而對網(wǎng)絡(luò)安全造成沖擊。在變點檢測中，對漸進變點檢測的研究文獻不多，而且由于漸進過程的復(fù)雜性使得與其它的變點檢測相比更加困難。
　　目前，國內(nèi)外主要的變點檢測算法可以分為參數(shù)方法和非參數(shù)方法。其中由于參數(shù)檢測方法大多適用于過程的分布或者參數(shù)已知的情形，因此顯得不夠靈活。而許多的非參數(shù)方法極限分布復(fù)雜，檢驗的臨界值不容易確定；而且往往計算的時間復(fù)雜度極高，無法滿足檢測過程中對快速性的要求。
　　本文在對常見

3、的變點檢測方法作研究和分析的基礎(chǔ)上提出一種針對漸進變點檢測的新算法：基于AUC的漸進變點非參數(shù)檢測算法。創(chuàng)造性的將AUC這一統(tǒng)計量引入到漸進變點檢測中，并且提出了一種基于秩統(tǒng)計量的非參數(shù)快速算法。本文將漸進變點的檢測過程分為兩個階段：預(yù)處理階段，選取兩個連續(xù)的矩形窗，通過逐步滑動窗口的方式，利用基于秩統(tǒng)計量的快速算法計算出窗口中樣本數(shù)據(jù)的AUC值，從而估計出AUC的均值以及方差；模板匹配檢測階段，通過假設(shè)的理論AUC值得到一個模板向量，