Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
論文紹介:Unsupervised Detection of Anomalous Sound ...
Search
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
Masanari Kimura
March 10, 2022
Research
370
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
論文紹介:Unsupervised Detection of Anomalous Sound Based on Deep Learning and the Neyman–Pearson Lemma
Masanari Kimura
March 10, 2022
More Decks by Masanari Kimura
See All by Masanari Kimura
Equivalence of Geodesics and Importance Weighting from the Perspective of Information Geometry
mkimura
0
370
機械学習における重要度重み付けとその応用
mkimura
3
3.4k
Paper Intro: Human Rademacher Complexity
mkimura
0
240
On the principle of Invariant Risk Minimization
mkimura
0
400
論文紹介:Clustering with Bregman Divergences: an Asymptotic Analysis
mkimura
0
620
Generalization Bounds for Set-to-Set Matching with Negative Sampling
mkimura
0
190
論文紹介:On the Importance of Gradients for Detecting Distributional Shifts in the Wild
mkimura
2
900
論文紹介:Dangers of Bayesian Model Averaging under Covariate Shift
mkimura
0
380
Information Geometry of Dropout Training
mkimura
0
350
Other Decks in Research
See All in Research
Anthropic が提案する LLM の内部状態を自然言語で説明可能にした Natural Language Autoencoders / Natural Language Autoencoders Produce Unsupervised Explanations of LLM Activations
shunk031
0
130
SAKURAONE:An Open Ethernet-based AI HPC System And Its Observed Workload Dynamicsin a Single-Tenant LLM Development Environment
yuukit
1
380
Language and AI
ayaniwa
0
140
NII S. Koyama's Lab Research Overview AY2026
skoyamalab
0
340
Spatial Active Noise Control Based onSound Field Interpolation Incorporating Physical Constraints
skoyamalab
0
110
重要だけど測れていないもの:高齢者ケアの見えない課題
theoriatec2024
0
370
計算情報学研究室(数理情報学第7研究室)2026
tomohirokoana
0
570
Any-Optical-Model: A Universal Foundation Model for Optical Remote Sensing
satai
3
850
Apache Gravitinoで実現する Icebergカタログ統合とアクセスの一元化
matsumooon
0
300
COFFEE-Japan PROJECT Impact Report(Uminomukou Coffee)
ontheslope
0
210
CyberAgent AI Lab研修 / Social Implementation Anti-Patterns in AI Lab
chck
7
4.7k
Data Visualization Tools in the Age of AI
flekschas
0
160
Featured
See All Featured
More Than Pixels: Becoming A User Experience Designer
marktimemedia
3
450
Typedesign – Prime Four
hannesfritz
42
3.1k
Discover your Explorer Soul
emna__ayadi
2
1.1k
The Curse of the Amulet
leimatthew05
2
13k
HDC tutorial
michielstock
2
720
Beyond borders and beyond the search box: How to win the global "messy middle" with AI-driven SEO
davidcarrasco
3
170
So, you think you're a good person
axbom
PRO
2
2.1k
Joys of Absence: A Defence of Solitary Play
codingconduct
1
400
Bash Introduction
62gerente
615
220k
The Cult of Friendly URLs
andyhume
79
6.9k
Optimizing for Happiness
mojombo
378
71k
How Fast Is Fast Enough? [PerfNow 2025]
tammyeverts
3
610
Transcript
Intro Proposed method Experiments References 論文紹介:Unsupervised Detection of Anomalous Sound
Based on Deep Learning and the Neyman–Pearson Lemma Masanari Kimura 総研大 統計科学専攻 日野研究室
[email protected]
Intro Proposed method Experiments References Intro 2/16
Intro Proposed method Experiments References Introduction 3/16
Intro Proposed method Experiments References TL;DR ▶ Neyman–Pearson の補題に基づいた目的関数を採用した Auto-Encoder
ベースの教師 なし異常音検知手法の提案 Koizumi et al. [2018]. 4/16
Intro Proposed method Experiments References Proposed method 5/16
Intro Proposed method Experiments References Abstract ▶ Auto-encoder ベースの異常検知アルゴリズムは,正常データに対して異常スコアが 小さくなることしか保証しない;
▶ 異常データに対して異常スコアが大きくなることは保証しない. ▶ これを改善するため,異常検知の問題を仮設検定の問題と捉えて目的関数を修正する ことを考える. 6/16
Intro Proposed method Experiments References Notations ▶ 異常スコア:A(xT, Θ) =
− ln p(xT|Θ, y = 0); ▶ 状態:y = {0, 1}; ▶ 閾値:ϕ; 7/16
Intro Proposed method Experiments References Objective Function for Anomaly Detection
Based on the Neyman-Pearson Lemma 異常音は以下を満たす: p(x|Θ, y = 0) < exp (−ϕ). (1) このとき異常検知問題は以下の仮設検定の問題として扱うことができる: 帰無仮説 x は正常モデル p(x|Θ, y = 0) から生成されたサンプルである. Neyman-Pearson の補題から,最強力テストは特定の FPR を達成する可能なテストの中 で最大の検出力を持つ: maximize TPR(Θ, ϕ), s.t. FPR(Θ, ϕ) = ρ. (2) ここから,最適化対象の目的関数は J NP(Θ) = TPR(Θ, ϕ) − FPR(Θ, ϕ). (3) 8/16
Intro Proposed method Experiments References Anomalous Sound Simulation Using an
Autoencoder I ▶ 正常音を全ての音の部分集合,異常音をその補集合とする. ▶ そこで,異常音のシミュレーションに棄却サンプリングを用いる. 実装上は,潜在変数 z(a) を棄却サンプリングによって生成し,入力変数 x(a) を再構成する 関数 G を考える: x(a) = G(z(a)|ΘG ). (4) 9/16
Intro Proposed method Experiments References Anomalous Sound Simulation Using an
Autoencoder II 10/16
Intro Proposed method Experiments References Training procedure 11/16
Intro Proposed method Experiments References Experiments 12/16
Intro Proposed method Experiments References Datasets ▶ Stereolithography 3D-printer:学習データとして 2
時間の正常音を用意.異常音はス イーパーと形成されたオブジェクトの衝突により発生し,3D プリンターは異常音の 発生から 5 分後に停止する. ▶ Air blower pump:学習データとして 20 分の正常音を用意.異常音は送風ダクトに異 物が付着して詰まることによって発生.この異常によってシステムがすぐさま停止す ることはない. ▶ Water pump:学習データとして 3 時間の正常音を用意.4kHz を超えると,異常音の 振幅が通常の音よりも大きくなり,これはベアリングの摩耗によって発生する.定期 検査を行っている専門家の判断によりベアリング交換が行われた. 全てのデータはサンプリングレート 16kHz で収集されている. 13/16
Intro Proposed method Experiments References Experimental conditions 14/16
Intro Proposed method Experiments References Verification experiment in a real
environment 15/16
Intro Proposed method Experiments References References I Yuma Koizumi, Shoichiro
Saito, Hisashi Uematsu, Yuta Kawachi, and Noboru Harada. Unsupervised detection of anomalous sound based on deep learning and the neyman–pearson lemma. IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, 27(1):212–224, 2018. 16/16