Contributions to time series data mining towards the detection of outliers/anomalies

Abstract

Los recientes avances tecnológicos han supuesto un gran progreso en la recogida de datos, permitiendo recopilar una gran cantidad de datos a lo largo del tiempo. Estos datos se presentan comúnmente en forma de series temporales, donde las observaciones se han registrado de forma cronológica y están correlacionadas en el tiempo. A menudo, estas dependencias temporales contienen información significativa y útil, por lo que, en los últimos años, ha surgido un gran interés por extraer dicha información. En particular, el área de investigación que se centra en esta tarea se denomina minería de datos de series temporales.La comunidad de investigadores de esta área se ha dedicado a resolver diferentes tareas como por ejemplo la clasificación, la predicción, el clustering o agrupamiento y la detección de valores atípicos/anomalías. Los valores atípicos o anomalías son aquellas observaciones que no siguen el comportamiento esperado en una serie temporal. Estos valores atípicos o anómalos suelen representar mediciones no deseadas o eventos de interés, y, por lo tanto, detectarlos suele ser relevante ya que pueden empeorar la calidad de los datos o reflejar fenómenos interesantes para el analista.Esta tesis presenta varias contribuciones en el campo de la minería de datos de series temporales, más específicamente sobre la detección de valores atípicos o anomalías. Estas contribuciones se pueden dividir en dos partes o bloques. Por una parte, la tesis presenta contribuciones en el campo de la detección de valores atípicos o anomalías en series temporales. Para ello, se ofrece una revisión de las técnicas en la literatura, y se presenta una nueva técnica de detección de anomalías en series temporales univariantes para la detección de fugas de agua, basada en el aprendizaje autosupervisado. Por otra parte, la tesis también introduce contribuciones relacionadas con el tratamiento de las series temporales con valores perdidos y demuestra su aplicabilidad en el campo de la detección de anomalías.