Ανίχνευση ανωμαλιών μέσω θεωρίας γράφων

• Κύριος συγγραφέας: Παπαδημητρίου, Χρήστος
• Άλλοι συγγραφείς: Papadimitriou, Christos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Θεωρία γραφημάτων; Προσδιορισμός ανωμαλιών σε δίκτυα; Προσδιορισμός κοινοτήτων σε γράφημα; Graph theory; Detecting anomalies in a network; Community detection into graphs

Σε διάφορες καταστάσεις που συναντώνται καθημερινά, υπάρχουν περιπτώσεις όπου θα δοθούν βαθμολογίες για να αξιολογηθεί η ενδεχόμενη απόδοση, όπως για παράδειγμα οι βαθμοί των μαθητών σε μια τάξη. Οι βαθμοί γενικά κατανέμονται κανονικά εκτός κάποιες περιπτώσεις όπου έχουμε ακραία υψηλή ή ακραία χαμηλή βαθμολογία που ξεχωρίζει από αυτή του μέσου όρου (είτε προς τα πάνω είτε προς τα κάτω). Αυτά τα σημάδια μπορούν να χαρακτηριστούν ως ακραία υψηλά και εξαιρετικά χαμηλά αντίστοιχα. Στα στατιστικά στοιχεία και σε άλλους σχετικούς τομείς όπως η Μηχανική μάθηση, αυτές οι τιμές αναφέρονται ως ανωμαλίες ή ακραίες τιμές. Ανίχνευση ανωμαλιών (ή ανίχνευση ακραίων περιπτώσεων) είναι η αναγνώριση σπάνιων αντικειμένων, γεγονότων ή παρατηρήσεων που εγείρουν υποψίες διαφέροντας σημαντικά από την πλειονότητα των δεδομένων. Τυπικά, τα ανώμαλα δεδομένα μπορούν να συνδεθούν με κάποιο είδος προβλήματος ή σπάνιο συμβάν όπως π.χ. τραπεζική απάτη, ιατρικά προβλήματα, δομικά ελαττώματα, δυσλειτουργία εξοπλισμού κ.λπ. Αυτή η σύνδεση καθιστά πολύ ενδιαφέρουσα τη δυνατότητα επιλογής σημείων δεδομένων που μπορούν να θεωρηθούν ανωμαλίες, καθώς η αναγνώριση αυτών των γεγονότων είναι συνήθως πολύ ενδιαφέρουσα από επιχειρηματική σκοπιά. Η ανίχνευση ανωμαλιών σε δίκτυα μελετάται μέσω της θεωρίας γράφων, καθώς ένα δίκτυο αναπαρίσταται με ένα γράφημα. Η θεωρία γράφων είναι ένα γνωστικό πεδίο των διακριτών μαθηματικών, με εφαρμογές στην πληροφορική, στις επιστήμες μηχανικών, στη χημεία, στην κοινωνιολογία και άλλα. Οι μαθηματικοί υπολογισμοί επί των γράφων υλοποιούνται με συγκεκριμένους αλγόριθμους. Με γράφους μπορούν να μοντελοποιηθούν πολλές διαφορετικές φυσικές ή τεχνολογικές δομές, όπως π.χ. τα δίκτυα υπολογιστών.