Improving Change Point Detection Using Self-Supervised VAEs: A Study on Distance Metrics and Hyperparameters in Time Series Analysis
2023 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hp
Studentuppsats (Examensarbete)
Abstract [en]
This thesis addresses the optimization of the Variational Autoencoder-based Change Point Detection (VAE-CP) approach in time series analysis, a vital component in data-driven decision making. We evaluate the impact of various distance metrics and hyperparameters on the model’s performance using a systematic exploration and robustness testing on diverse real-world datasets. Findings show that the Dynamic Time Warping (DTW) distance metric significantly enhances the quality of the extracted latent variable space and improves change point detection. The research underscores the potential of the VAE-CP approach for more effective and robust handling of complex time series data, advancing the capabilities of change point detection techniques.
Abstract [sv]
Denna uppsats behandlar optimeringen av en Variational Autoencoder-baserad Change Point Detection (VAE-CP)-metod i tidsserieanalys, en vital komponent i datadrivet beslutsfattande. Vi utvärderar inverkan av olika distansmått och hyperparametrar på modellens prestanda med hjälp av systematisk utforskning och robusthetstestning på diverse verkliga datamängder. Resultaten visar att distansmåttet Dynamic Time Warping (DTW) betydligt förbättrar kvaliteten på det extraherade latenta variabelutrymmet och förbättrar detektionen av brytpunkter (eng. change points). Forskningen understryker potentialen med VAE-CP-metoden för mer effektiv och robust hantering av komplexa tidsseriedata, vilket förbättrar förmågan hos tekniker för att upptäcka brytpunkter.
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2023. , s. 85
Serie
TRITA-EECS-EX ; 2023:526
Nyckelord [en]
Change point detection, Time series data, Segmentation, Machine learning, Data mining
Nyckelord [sv]
Detektion av brytpunkter, Tidsseriedata, Segmentering, Maskininlärning, Datautvinning
Nationell ämneskategori
Data- och informationsvetenskap
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-332414OAI: oai:DiVA.org:kth-332414DiVA, id: diva2:1783641
Handledare
Examinatorer
2023-08-072023-07-232023-08-07Bibliografiskt granskad