Nonparametric Change-Point Detection for Multiple Data Streams
Multivariate change-point detection monitors sequences of vectors whose distribution shifts out of a pre-change model at an unknown time. The vectors may represent product quality measures, sensor networks, wearable devices, infectious disease case rates, or financial returns, among many other use cases. The goals are to (a) limit false alarms and (b) detect real change quickly. We describe a broad class of detectors that can be interpreted as bets against a pre-change model. They satisfy strong guarantees on the false alarm rate, and minimize average detection delay. Under a composite model, they achieve efficiency by learning parameters online or by integrating over a prior. The dependence structure between streams plays a key role. We construct optimal detectors by multiplying independent components, and forming universal portfolios from arbitrarily dependent components. We analyze their operating characteristics using theory and simulations.
Détection non paramétrique de points de changement pour plusieurs flux de données
La détection multivariée des points de changement surveille les séquences de vecteurs dont la distribution s'écarte d'un modèle préchangement à un moment inconnu. Les vecteurs peuvent représenter des mesures de la qualité des produits, des réseaux de capteurs, des appareils portables, des taux de cas de maladies infectieuses ou des rendements financiers, parmi de nombreux autres cas d'utilisation. Les objectifs sont (a) de limiter les fausses alarmes et (b) de détecter rapidement les changements réels. Nous décrivons une large classe de détecteurs qui peuvent être interprétés comme des paris contre un modèle préchangement. Ils offrent de solides garanties en matière de taux de fausses alarmes et minimisent le délai moyen de détection. Dans le cadre d'un modèle composite, ils atteignent leur efficacité en apprenant les paramètres en ligne ou en intégrant un a priori. La structure de dépendance entre les flux joue un rôle clé. Nous construisons des détecteurs optimaux en multipliant des composants indépendants et en formant des portefeuilles universels à partir de composants arbitrairement dépendants. Nous analysons leurs caractéristiques de fonctionnement à l'aide de la théorie et de simulations.
Date and Time
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Langue de la présentation orale
Anglais
Langue des supports visuels
Anglais