ASTER: Latent Pseudo-Anomaly Generation for Unsupervised Time-Series Anomaly Detection

arXiv cs.LG / 4/16/2026

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Key Points

  • ASTERは、ラベル不足や異質で稀な異常が多い時系列異常検知(TSAD)に対して、潜在空間で擬似異常を生成して学習に活用する枠組みを提案しています。
  • 従来の再構成・予測ベースや、ドメイン知識を用いた手作りの異常合成・固定距離指標依存の埋め込み法の弱点を、潜在空間での直接生成により回避することを狙っています。
  • 潜在空間デコーダがTransformerベースの異常分類器を訓練するための「テーラーメイド擬似異常」を生成し、さらに事前学習済みLLMが時系列・文脈表現を潜在空間側で強化します。
  • 3つのベンチマークデータセットで既存手法を上回る性能を示し、「LLMベースTSAD」の新たな基準となる旨を報告しています。

Abstract

Time-series anomaly detection (TSAD) is critical in domains such as industrial monitoring, healthcare, and cybersecurity, but it remains challenging due to rare and heterogeneous anomalies and the scarcity of labelled data. This scarcity makes unsupervised approaches predominant, yet existing methods often rely on reconstruction or forecasting, which struggle with complex data, or on embedding-based approaches that require domain-specific anomaly synthesis and fixed distance metrics. We propose ASTER, a framework that generates pseudo-anomalies directly in the latent space, avoiding handcrafted anomaly injections and the need for domain expertise. A latent-space decoder produces tailored pseudo-anomalies to train a Transformer-based anomaly classifier, while a pre-trained LLM enriches the temporal and contextual representations of this space. Experiments on three benchmark datasets show that ASTER achieves state-of-the-art performance and sets a new standard for LLM-based TSAD.