异常检测

输入约定

execute 是算法处理的核心方法。框架调用该方法之前，在对象属性参数 self.list 中已经设置完毕用于异常检测的时间序列数据。

输出约定

execute 方法执行完成后的返回值是长度与 self.list 相同的数组，数组位置 -1 的标识异常值点。

例如：对于输入测量值序列 [2,2,2,2,100][2, 2, 2, 2, 100][2,2,2,2,100]， 假设 100 是异常点，那么方法返回的结果数组则为 [1,1,1,1,−1][1, 1, 1, 1, -1][1,1,1,1,−1]。

示例代码

下面我们开发一个示例异常检测算法，在异常检测中，将输入时间序列值的最后一个值设置为异常值，并返回结果。

1. import numpy as np
2. from service import AbstractAnomalyDetectionService

4. # 算法实现类名称 需要以下划线 "_" 开始，并以 Service 结束
5. class _MyAnomalyDetectionService(AbstractAnomalyDetectionService):
6. """ 定义类，从 AbstractAnomalyDetectionService 继承，并实现 AbstractAnomalyDetectionService 类的抽象方法  """

8. # 定义算法调用关键词，全小写ASCII码
9. name = 'myad'

11. # 该算法的描述信息(建议添加)
12. desc = """return the last value as the anomaly data"""

14. def __init__(self):
15. """类初始化方法"""
16. super().__init__()

18. def execute(self):
19. """ 算法逻辑的核心实现"""

21. """创建一个长度为 len(self.list)，全部值为 1 的结果数组，然后将最后一个值设置为 -1，表示最后一个值是异常值"""
22. res = [1] * len(self.list)
23. res[-1] = -1

25. """返回结果数组"""
26. return res

29. def set_params(self, params):
30. """该算法无需任何输入参数，直接重载父类该函数，不处理算法参数设置逻辑"""
31. pass

将该文件保存在 ./taosanalytics/algo/ad/ 目录下，然后重启 taosanode 服务。在 TDengine 命令行接口 taos 中执行 SHOW ANODES FULL 就能够看到新加入的算法，然后应用就可以通过 SQL 语句调用该检测算法。

1. --- 对 col 列进行异常检测，通过指定 algo 参数为 myad 来调用新添加的异常检测类
2. SELECT COUNT(*) FROM foo ANOMALY_WINDOW(col, 'algo=myad')

如果是第一次启动该 Anode, 请按照 TDgpt 安装部署 里的步骤先将该 Anode 添加到 TDengine 系统中。

单元测试

在测试目录taosanalytics/test中的 anomaly_test.py 中增加单元测试用例或添加新的测试文件。框架中使用了 Python Unit test 包。

1. def test_myad(self):
2. """ 测试 _IqrService 类 """
3. s = loader.get_service("myad")

5. # 设置需要进行检测的输入数据
6. s.set_input_list(AnomalyDetectionTest.input_list)

8. r = s.execute()

10. # 最后一个点是异常点
11. self.assertEqual(r[-1], -1)
12. self.assertEqual(len(r), len(AnomalyDetectionTest.input_list))