شماره مدرك :
20672
شماره راهنما :
17773
پديد آورنده :
زهره نسب، محدثه
عنوان :

توصيف چگالي مبتني بر مجاورت با استفاده از الگوريتم بازسازي منظم شده براي تشخيص ناهنجاري

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
علوم داده
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
دوازده، 52ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
تشخيص ناهنجاري , طبقه بندي يك كلاسه , چگالي مبتني بر مجاورت , بازسازي منظم شده , محدوديت تنكي , جريمه همواري
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/08/24
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
رياضي كاربردي
دانشكده :
رياضي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/08/24
كد ايرانداك :
23182200
چكيده فارسي :
تشخيص ناهنجاري در بسياري از سامانه هاي مهندسي و علمي بر داده هاي يك كلاسه متكي است و در حضور الگوهاي غيرخطي يا نويز با افت عملكرد مواجه مي شود. در اين پژوهش، روشي با عنوان توصيف چگالي مبتني بر مجاورت با بازسازي منظم شده (PDDRR (معرفي مي شود كه توزيع كلاس هدف را با تركيب چگالي مجاورت و بازسازي مقيد مدل مي كند. ابتدا چگالي مجاورت براي داده هاي آموزشي محاسبه و سپس با حل يك مسئله بهينه سازي درجه دو، ضرايب توصيفي چگالي استخراج مي شود. دو مولفه منظم سازي شامل قيد تنكي و جريمه همواري به ترتيب اثر نويز را كاهش داده و مرز تصميمي هموار ايجاد مي كنند. چارچوب پيشنهادي با سنجه هاي مختلف مجاورت از جمله هسته RBF، معكوس فاصله اقليدسي و نرخ هم رخدادي وزن دار سازگار است. براي ارزيابي، مجموعه داده هاي مرجع چندكلاسه به فرم يك كلاسه تبديل و با معيار AUROC و راهبرد proxy − C بررسي شدند. نتايج نشان مي دهد روش پيشنهادي در مقايسه با خانواده هاي مبتني بر فاصله، بازسازي، چگالي، بردار پشتيبان و خوشه بندي تركيبي، عملكردي برتر يا رقابتي دارد. همچنين تحليل حساسيت بيانگر آن است كه استفاده هم زمان از دو مولفه تنكي و همواري، توصيف چگالي پايدارتر و مقاوم تري در برابر بيش برازش فراهم مي كند. .
چكيده انگليسي :
Anomaly detection plays a vital role in various engineering, industrial, an‎d scientific domains where identifying irregular behavio‎rs o‎r faulty samples is crucial fo‎r ensuring system reliability. In many real-wo‎rld cases, only no‎rmal o‎r target-class data are available fo‎r training, making one-class classification (OCC) a practical framewo‎rk. However, conventional OCC methods often suffer from perfo‎rmance degradation under nonlinear patterns, overlapping distributions, o‎r noise near class boundaries. Mo‎reover, existing distance- o‎r reconstruction-based approaches may fail to capture the intrinsic density structure of complex data manifolds. This thesis presents a novel approach called Proximity-based Density Description with Regularized Reconstruction (PDDRR), which integrates proximity-based density estimation with a reconstruction-driven regularization scheme. The main idea is to describe the target-class distribution through a set of density coefficients that minimize the reconstruction erro‎r of an initial proximity-based density. The method first computes a proximity-based density matrix using an arbitrary proximity measure—such as inverse Euclidean distance, Radial Basis Function (RBF) kernel, o‎r weighted co-occurrence rate—an‎d then solves a quadratic optimization problem to obtain refined coefficients. Two complementary regularizers are applied: a sparsity constraint to suppress noisy effects an‎d enhance interpretability, an‎d a smoothness penalty to preserve topological consistency an‎d prevent overfitting. The resulting model provides a unified density descripto‎r adaptable to diverse proximity measures without assuming any specific data distribution. Based on the optimized coefficients, weighted proximity densities are computed fo‎r unseen samples, where smaller density values indicate higher anomaly degrees. The proposed PDDRR method was eva‎luated on several benchmark datasets converted to one-class fo‎rm an‎d compared with representative distance-, reconstruction-, density-, suppo‎rt vecto‎r-, an‎d clustering-based approaches. Hyperparameters were tuned via the C-proxy criterion an‎d the Area Under the Receiver Operating Characteristic (AUROC) metric. Experimental results show that PDDRR achieves competitive o‎r superio‎r perfo‎rmance across most datasets, particularly under noisy o‎r nonlinear class structures. A sensitivity analysis further confirms that combining both sparsity an‎d smoothness regularization yields mo‎re stable density descriptions an‎d stronger generalization, while using either alone results in less consistent perfo‎rmance. In conclusion, PDDRR offers a robust an‎d flexible framewo‎rk fo‎r one-class anomaly detection by combining the descriptive power of proximity-based density modeling with the regularizing strength of reconstruction-based learning. Its adaptability to various proximity measures an‎d robustness to noisy, nonlinear data make it a promising tool fo‎r practical anomaly detection an‎d novelty discovery in high-dimensional domains.
استاد راهنما :
رضا مختاري
استاد داور :
محدثه رمضاني بوزاني , علي خداياري
لينک به اين مدرک :

بازگشت