異常值的檢測方法主要可分為統計方法、機器學習方法和基於距離或密度的方法,這些方法能幫助識別數據中偏離正常模式的點,常用於資料清理、風險控制及異常事件偵測。
常見異常值檢測方法:
1. 統計方法• Z-Score標準化:計算數據點距離平均值的標準差距離,通常超過3倍標準差的被視為異常。
• 四分位數範圍法(IQR):計算上四分位數(Q3)和下四分位數(Q1)之間的距離,凡超過 或 的數據點視為異常。
• 假設檢驗:基於特定分布假設檢驗數據點是否符合該分布。
2. 距離和密度方法
• 最近鄰距離(k-NN):計算數據點與其最近鄰的距離,距離大者判定為異常。
• 局部離群因子(LOF):評估點密度相對於其鄰居的密度,密度明顯較低的為異常值。
3. 機器學習方法
• 孤立森林(Isolation Forest):透過隨機切割數據以孤立異常點,異常點被孤立的平均步驟較少。
• 支持向量機異常檢測(One-Class SVM):找出包圍正常數據的超平面,外部點為異常。
• 自編碼器(Autoencoder):利用神經網絡重建數據,重建誤差高的點被視為異常。
• 時間序列異常檢測:對於時序數據,利用趨勢、季節性分解及預測誤差來識別異常。
檢測異常值的挑戰:
• 特徵選取難題,異常值的表現形式多樣。
• 正常與異常邊界不明確。
• 標記資料缺乏,異常資料稀少。
• 資料噪聲和動態變化影響檢測準確度。
簡單比喻:
異常檢測就像是在一大群人中找出不合群的那幾個特別的“奇葩”,方法多樣且各有側重。
總結:
異常值檢測方法包括統計指標、距離密度評估與多種機器學習技術,根據特定應用與數據類型選擇合適方法,以精準識別與處理異常數據。