Detekce anomálií pomocí okenních funkcí

Analýza časových řad v Tableau

Chris Hui

VP, Tracked

Směrodatná odchylka vs. klouzavá směrodatná odchylka

  • Směrodatná odchylka měří míru rozptylu hodnot
    • Vysoká směrodatná odchylka = vysoký rozptyl
    • Nízká směrodatná odchylka = nízký rozptyl

Krabicový graf znázorňující rozdíly mezi vysokou a nízkou směrodatnou odchylkou

  • Klouzavá směrodatná odchylka, počítaná na okně dat, je užitečná pro identifikaci nárůstu rozptylu v čase

  • Rostoucí rozptyl může signalizovat anomálii pro účely analýzy

Obrázek ukazující, jak klouzavá směrodatná odchylka zachycuje nárůst rozptylu v čase

Analýza časových řad v Tableau

Směrodatná odchylka a detekce anomálií

  • Detekce anomálií v časových řadách se obecně řídí pravidlem 68, 95, 99

  • ~ 68 % všech hodnot = 1 směrodatná odchylka od průměru

  • 95 % všech hodnot = 2 směrodatné odchylky od průměru
  • ~ 99,7 % všech hodnot = 3 směrodatné odchylky od průměru
  • Hodnota > 3 směrodatné odchylky od průměru je anomální

Normální rozdělení znázorňující rozsahy směrodatných odchylek při použití pravidla 68, 95 a 99

Analýza časových řad v Tableau

Horní a dolní kontrolní meze

  • Primárně využíváno pro univariátní analýzu časových řad, nikoli multivariátní

  • Regulační diagramy jsou efektivním vizuálním nástrojem pro identifikaci horní a dolní meze přijatelných hodnot

  • Hodnoty překračující průměr populace o +-3 směrodatné odchylky jsou anomální

Analýza časových řad v Tableau

Co jsou Z-skóre?

  • Z-skóre udává, o kolik směrodatných odchylek se datový bod liší od průměru

  • Kladné Z-skóre znamená, že hodnota je nad průměrem

  • Záporné Z-skóre znamená, že hodnota je pod průměrem

  • Liší se od směrodatné odchylky, která měří rozptyl mezi datovými body

Obrázek znázorňující Z-skóre oproti směrodatné odchylce

Analýza časových řad v Tableau

Z-skóre a detekce anomálií

  • Z-skóre +-3 jsou považována za anomální, záleží však na kontextu

Vizualizace s mezí Z-skóre 1 zvýrazňující řadu anomálií

  • Vyšší Z-skóre znamená méně anomálií, záleží však na citlivosti detekce

Vizualizace s mezí Z-skóre 2 zvýrazňující velmi málo anomálií

Analýza časových řad v Tableau

Pojďme si procvičit!

Analýza časových řad v Tableau

Preparing Video For Download...