基于分类器AUC的无模型变点检测技术

基于分类器AUC的无模型变点检测

Rohit Kanrar, Feiyu Jiang, Zhanrui Cai; 26(190):1−50, 2025

摘要

在当代数据分析中，处理非平稳复杂数据集变得越来越普遍。这些数据集通常超出了经典的低维欧几里得空间范畴，使得在不依赖强结构假设的情况下检测其分布变化具有挑战性。本文提出了一种新颖的离线变点检测方法，该方法利用了统计和机器学习社区中开发的分类器。

通过适当的数据分割，检验统计量是通过顺序计算曲线下面积（AUC）构建的，该分类器是在序列两端的数据段上训练的。研究表明，生成的AUC过程在真实变点位置达到最大值，这促进了变点估计。所提出的方法具有完全非参数特性、高度通用性、相当大的灵活性，并且不对基础数据或任何分布变化做严格假设。

理论上，我们推导了在零假设下所提出检验统计量的极限枢轴分布，以及在局部和固定替代假设下的渐近行为。还提供了变点估计器的定位速率。大量的模拟研究和两个真实世界数据集的分析表明，与现有的无模型变点检测方法相比，我们的方法具有优越的性能。

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