用于实现异常检测的最佳工具因使用案例而异,但流行的选项包括机器学习库(如 Scikit-learn)、专用框架(如 PyOD)和云服务(如 AWS SageMaker)。 Scikit-learn 提供了诸如 Isolation Forest 和 One-Class SVM 等基本算法,这些算法可直接用于检测表格数据中的异常值。 PyOD 提供了更广泛的算法,包括基于聚类的方法,使其适用于复杂的场景。 诸如 AWS 或 Azure 等云平台提供托管服务,可处理可伸缩性和集成,非常适合需要最少基础设施设置的团队。
对于传统的机器学习方法,Scikit-learn 因其简单性和强大的实现而成为首选库。诸如 Isolation Forest 等算法通过隔离特征空间中的异常值,可以很好地用于无监督异常检测,而 One-Class SVM 可有效地用于训练“正常”数据以检测偏差。这些方法易于实现,只需最少的代码,例如,拟合 Isolation Forest 模型仅需几行 Python 代码。但是,Scikit-learn 缺乏专门的异常检测功能,而这正是 PyOD(Python 异常值检测)的用武之地。 PyOD 包括诸如 Local Outlier Factor (LOF) 和 Autoencoders 等高级算法,以及用于可视化结果的工具,使其更适合研究或高维数据。
对于大规模或实时应用程序,诸如 AWS SageMaker、Azure Anomaly Detector 或 Google Cloud 的 Vertex AI 等云服务提供了托管解决方案。 AWS SageMaker 为时间序列数据提供了诸如 Random Cut Forest 等内置算法,这些算法可以自动与 AWS 基础设施一起扩展。 Azure 的服务包括用于指标监控的预训练模型,可通过 REST API 访问,从而缩短了开发时间。 另外,诸如 TensorFlow 或 PyTorch 等深度学习框架支持自定义神经网络模型,例如自动编码器或 LSTM,用于检测非结构化数据(如图像或传感器流)中的复杂模式。 在这些工具之间进行选择取决于数据类型、可伸缩性需求和团队专业知识等因素,开源库提供了灵活性,而云服务简化了部署。