Anomaly analytics is a popular and vital task in various research contexts, which has been studied for several decades. At the same time, deep learning has shown its capacity in solving many graph-based tasks like, node classification, link prediction, and graph classification. Recently, many studies are extending graph learning models for solving anomaly analytics problems, resulting in beneficial advances in graph-based anomaly analytics techniques. In this survey, we provide a comprehensive overview of graph learning methods for anomaly analytics tasks. We classify them into four categories based on their model architectures, namely graph convolutional network (GCN), graph attention network (GAT), graph autoencoder (GAE), and other graph learning models. The differences between these methods are also compared in a systematic manner. Furthermore, we outline several graph-based anomaly analytics applications across various domains in the real world. Finally, we discuss five potential future research directions in this rapidly growing field.
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Time series anomaly detection has applications in a wide range of research fields and applications, including manufacturing and healthcare. The presence of anomalies can indicate novel or unexpected events, such as production faults, system defects, or heart fluttering, and is therefore of particular interest. The large size and complex patterns of time series have led researchers to develop specialised deep learning models for detecting anomalous patterns. This survey focuses on providing structured and comprehensive state-of-the-art time series anomaly detection models through the use of deep learning. It providing a taxonomy based on the factors that divide anomaly detection models into different categories. Aside from describing the basic anomaly detection technique for each category, the advantages and limitations are also discussed. Furthermore, this study includes examples of deep anomaly detection in time series across various application domains in recent years. It finally summarises open issues in research and challenges faced while adopting deep anomaly detection models.
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近年来,文本的风格特性吸引了计算语言学研究人员。具体来说,研究人员研究了文本样式转移(TST)任务,该任务旨在在保留其样式独立内容的同时改变文本的风格属性。在过去的几年中,已经开发了许多新颖的TST算法,而该行业利用这些算法来实现令人兴奋的TST应用程序。由于这种共生,TST研究领域迅速发展。本文旨在对有关文本样式转移的最新研究工作进行全面审查。更具体地说,我们创建了一种分类法来组织TST模型,并提供有关最新技术状况的全面摘要。我们回顾了针对TST任务的现有评估方法,并进行了大规模的可重复性研究,我们在两个公开可用的数据集上实验基准了19个最先进的TST TST算法。最后,我们扩展了当前趋势,并就TST领域的新开发发展提供了新的观点。
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ICECUBE是一种用于检测1 GEV和1 PEV之间大气和天体中微子的光学传感器的立方公斤阵列,该阵列已部署1.45 km至2.45 km的南极的冰盖表面以下1.45 km至2.45 km。来自ICE探测器的事件的分类和重建在ICeCube数据分析中起着核心作用。重建和分类事件是一个挑战,这是由于探测器的几何形状,不均匀的散射和冰中光的吸收,并且低于100 GEV的光,每个事件产生的信号光子数量相对较少。为了应对这一挑战,可以将ICECUBE事件表示为点云图形,并将图形神经网络(GNN)作为分类和重建方法。 GNN能够将中微子事件与宇宙射线背景区分开,对不同的中微子事件类型进行分类,并重建沉积的能量,方向和相互作用顶点。基于仿真,我们提供了1-100 GEV能量范围的比较与当前ICECUBE分析中使用的当前最新最大似然技术,包括已知系统不确定性的影响。对于中微子事件分类,与当前的IceCube方法相比,GNN以固定的假阳性速率(FPR)提高了信号效率的18%。另外,GNN在固定信号效率下将FPR的降低超过8(低于半百分比)。对于能源,方向和相互作用顶点的重建,与当前最大似然技术相比,分辨率平均提高了13%-20%。当在GPU上运行时,GNN能够以几乎是2.7 kHz的中位数ICECUBE触发速率的速率处理ICECUBE事件,这打开了在在线搜索瞬态事件中使用低能量中微子的可能性。
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链接预测是一项重要的任务,在各个域中具有广泛的应用程序。但是,大多数现有的链接预测方法都假定给定的图遵循同质的假设,并设计基于相似性的启发式方法或表示学习方法来预测链接。但是,许多现实世界图是异性图,同义假设不存在,这挑战了现有的链接预测方法。通常,在异性图中,有许多引起链接形成的潜在因素,并且两个链接的节点在一个或两个因素中往往相似,但在其他因素中可能是不同的,导致总体相似性较低。因此,一种方法是学习每个节点的分离表示形式,每个矢量捕获一个因子上的节点的潜在表示,这铺平了一种方法来模拟异性图中的链接形成,从而导致更好的节点表示学习和链接预测性能。但是,对此的工作非常有限。因此,在本文中,我们研究了一个新的问题,该问题是在异性图上进行链接预测的分离表示学习。我们提出了一种新颖的框架分解,可以通过建模链接形成并执行感知因素的消息来学习以促进链接预测来学习解开的表示形式。在13个现实世界数据集上进行的广泛实验证明了Disenlink对异性恋和血友病图的链接预测的有效性。我们的代码可从https://github.com/sjz5202/disenlink获得
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近年来,图形神经网络(GNNS)在许多现实世界中的应用(例如建议和药物发现)中取得了巨大的成功。尽管取得了成功,但已将过度厚度确定为限制GNN绩效的关键问题之一。这表明由于堆叠聚合器,学到的节点表示是无法区分的。在本文中,我们提出了一种新的观点,以研究深度GNN的性能降低,即特征过度相关。通过有关此问题的经验和理论研究,我们证明了更深层次的GNN中的特征过度相关的存在,并揭示了导致该问题的潜在原因。为了减少功能相关性,我们提出了一个通用框架,可以鼓励GNN编码较少的冗余信息。广泛的实验表明,Decorr可以帮助实现更深入的GNN,并与现有的技术相辅相成。
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Graph learning is a popular approach for performing machine learning on graph-structured data. It has revolutionized the machine learning ability to model graph data to address downstream tasks. Its application is wide due to the availability of graph data ranging from all types of networks to information systems. Most graph learning methods assume that the graph is static and its complete structure is known during training. This limits their applicability since they cannot be applied to problems where the underlying graph grows over time and/or new tasks emerge incrementally. Such applications require a lifelong learning approach that can learn the graph continuously and accommodate new information whilst retaining previously learned knowledge. Lifelong learning methods that enable continuous learning in regular domains like images and text cannot be directly applied to continuously evolving graph data, due to its irregular structure. As a result, graph lifelong learning is gaining attention from the research community. This survey paper provides a comprehensive overview of recent advancements in graph lifelong learning, including the categorization of existing methods, and the discussions of potential applications and open research problems.
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图形神经网络(GNN),图数据上深度神经网络的概括已被广泛用于各个领域,从药物发现到推荐系统。但是,当可用样本很少的情况下,这些应用程序的GNN是有限的。元学习一直是解决机器学习中缺乏样品的重要框架,近年来,研究人员已经开始将元学习应用于GNNS。在这项工作中,我们提供了对涉及GNN的不同元学习方法的综合调查,这些方法在各种图表中显示出使用这两种方法的力量。我们根据提出的架构,共享表示和应用程序分类文献。最后,我们讨论了几个激动人心的未来研究方向和打开问题。
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安全分析师在调查攻击,新兴的网络威胁或最近发现的漏洞后准备威胁分析。关于恶意软件攻击和广告系列的威胁情报在博客文章,报告,分析和推文上分享,并具有不同的技术细节。其他安全分析师使用这种情报来告知他们新兴威胁,妥协指标,攻击方法和预防措施。它统称为威胁智能,通常是一种非结构化格式,因此,无缝集成到现有的IDPS系统中,具有挑战性。在本文中,我们提出了一个汇总并结合CTI的框架 - 公开可用的网络威胁智能信息。使用知识图以结构化的格式提取并存储该信息,以便可以与其他安全分析师进行大规模保留威胁智能的语义。我们建议第一个半监督的开源知识图(KG)框架Tinker捕获网络威胁信息及其上下文。在修补匠之后,我们生成一个网络智能知识图(CTI-KG)。我们使用不同的用例及其应用于安全分析师的应用来证明CTI-KG的功效。
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最近,图形神经网络(GNNS)大大提高了图形分类的任务。通常,我们首先在给定的训练集中使用图形构建一个统一的GNN模型,然后使用该统一模型来预测测试集中所有看不见图的标签。然而,相同数据集中的图形通常具有显着的结构,这表明统一模型可以给定单独的图形。因此,在本文中,我们的目标是开发用于图形分类的定制图形神经网络。具体而言,我们提出了一种新颖的定制图形神经网络框架,即定制-GNN。鉴于图表样本,定制-GNN可以基于其结构为该图产生特定于样的模型。同时,所提出的框架非常一般,可以应用于许多现有图形神经网络模型。各种图形分类基准的综合实验证明了拟议框架的有效性。
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