HBOS异常检测 (HbosOutlierBatchOp)

Java 类名：com.alibaba.alink.operator.batch.outlier.HbosOutlierBatchOp

Python 类名：HbosOutlierBatchOp

功能介绍

Histogram-based Outlier Score 使用直方图统计结果，描述异常值，算法较为简单，上手方便。

文献或出处

1. HBOS

参数说明

名称	中文名称	描述	类型	是否必须？	取值范围	默认值
predictionCol	预测结果列名	预测结果列名	String	✓
featureCols	特征列名数组	特征列名数组，默认全选	String[]		所选列类型为 [BIGDECIMAL, BIGINTEGER, BYTE, DOUBLE, FLOAT, INTEGER, LONG, SHORT]	null
groupCols	分组列名数组	分组列名，多列，可选，默认不选	String[]			null
k	K	直方图 bin 的数量	Integer		x >= 1	10
maxOutlierNumPerGroup	每组最大异常点数目	每组最大异常点数目	Integer
maxOutlierRatio	最大异常点比例	算法检测异常点的最大比例	Double
maxSampleNumPerGroup	每组最大样本数目	每组最大样本数目	Integer
outlierThreshold	异常评分阈值	只有评分大于该阈值才会被认为是异常点	Double
predictionDetailCol	预测详细信息列名	预测详细信息列名	String
tensorCol	tensor列	tensor列	String		所选列类型为 [BOOL_TENSOR, BYTE_TENSOR, DOUBLE_TENSOR, FLOAT_TENSOR, INT_TENSOR, LONG_TENSOR, STRING, STRING_TENSOR, TENSOR, UBYTE_TENSOR]	null
vectorCol	向量列名	向量列对应的列名，默认值是null	String		所选列类型为 [DENSE_VECTOR, SPARSE_VECTOR, STRING, VECTOR]	null
numThreads	组件多线程线程个数	组件多线程线程个数	Integer			1

代码示例

Python 代码

import pandas as pd
df = pd.DataFrame([
    [0.73, 0],
    [0.24, 0],
    [0.63, 0],
    [0.55, 0],
    [0.73, 0],
    [0.41, 0]
])

dataOp = BatchOperator.fromDataframe(df, schemaStr='val double, label int')

outlierOp = HbosOutlierBatchOp()\
    .setFeatureCols(["val"])\
    .setOutlierThreshold(3.0)\
    .setPredictionCol("pred")\
    .setPredictionDetailCol("pred_detail")

evalOp = EvalOutlierBatchOp()\
    .setLabelCol("label")\
    .setPredictionDetailCol("pred_detail")\
    .setOutlierValueStrings(["1"])

metrics = dataOp\
    .link(outlierOp)\
    .link(evalOp)\
    .collectMetrics()

print(metrics)

Java 代码

import com.alibaba.alink.operator.batch.BatchOperator;
import com.alibaba.alink.operator.batch.evaluation.EvalOutlierBatchOp;
import com.alibaba.alink.operator.batch.outlier.HbosOutlierBatchOp;
import com.alibaba.alink.operator.batch.source.MemSourceBatchOp;
import com.alibaba.alink.operator.common.evaluation.OutlierMetrics;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

public class HbosOutlierBatchOpTest {

	@Test
	public void test() throws Exception {
		BatchOperator <?> data = new MemSourceBatchOp(
			new Object[][] {
				{0.73, 0},
				{0.24, 0},
				{0.63, 0},
				{0.55, 0},
				{0.73, 0},
				{0.41, 0},
			},
			new String[] {"val", "label"});

		BatchOperator <?> outlier = new HbosOutlierBatchOp()
			.setFeatureCols("val")
			.setOutlierThreshold(3.0)
			.setPredictionCol("pred")
			.setPredictionDetailCol("pred_detail");

		EvalOutlierBatchOp eval = new EvalOutlierBatchOp()
			.setLabelCol("label")
			.setPredictionDetailCol("pred_detail")
			.setOutlierValueStrings("1");

		OutlierMetrics metrics = data
			.link(outlier)
			.link(eval)
			.collectMetrics();

		Assert.assertEquals(1.0, metrics.getAccuracy(), 10e-6);

	}

}

运行结果

——————————– Metrics: ——————————–
Outlier values: [1] Normal values: [0]
Auc:NaN Accuracy:1 Precision:1 Recall:0 F1:0
|Pred\Real|Outlier|Normal|
|———|——-|——|
| Outlier| 0| 0|
| Normal| 0| 6|