PE Notes · 확률통계
시계열 데이터의 이상치
시간 맥락에서만 비정상인 시계열 이상을 점·맥락·추세·계절로 가르고, STL·잔차·CUSUM으로 찾고 대체할지 남길지 고릅니다.
숫자만 크다고 이상이 아닙니다. 그 시각의 추세와 계절이 먼저입니다. 는 시간 순서를 전제로 한 비정상입니다. 횡단면의 IQR·z점수만 쓰면 한여름의 높은 기온을 이상이라 하고, 한여름의 영하를 놓칩니다.
네 얼굴
점 이상은 한 시점의 스파이크입니다. 센서 튐, 순간 결측이 여기입니다. 맥락 이상은 그 시각·요일·계절에는 나올 수 없는 값입니다. 7월의 −20°C가 그렇습니다. 추세 이상은 기울기가 갑자기 꺾입니다. 계절 이상은 주기 패턴에서 이탈합니다. 은 평균이나 분산이 구간을 바꾸는 경계입니다.
| 유형 | 한 줄 | 예 |
|---|---|---|
| 점 | 한 칸 급변 | 센서 오류 |
| 맥락 | 그 시각엔 부적합 | 한여름 영하 |
| 추세 | 기울기 급변 | 매출 급락 |
| 계절 | 주기 이탈 | 여름 난방 급증 |
분해와 탐지
은 시계열을 추세·계절·잔차로 나눕니다. Y(t) = T(t) + S(t) + R(t). 잔차 절댓값이 임계를 넘으면 이상 후보입니다. 계절이 강한 일·주 데이터에 맞습니다. ARIMA 잔차는 단기 선형 예측과의 거리입니다. 이동 평균 ±3σ는 빠르고 거친 손입니다.
은 목표와의 편차를 누적합니다. 한 점 스파이크보다 서서히 기운 이동을 잡습니다. S⁺가 임계 h를 넘으면 신호를 올립니다. Isolation Forest는 분할로 점을 가두지만 시간 순서를 모릅니다. 는 정상 패턴을 재구성하고 오차가 큰 구간을 의심합니다. 데이터가 많고 비선형일 때입니다. 와 이상은 겹치되, 드리프트는 관계 자체가 바뀌는 쪽에 가깝습니다.
| 처리 | 언제 |
|---|---|
| 선형 보간·이동 중앙값 | 센서 튐 |
| 계절 조정 후 분석 | 주기 왜곡 |
| 유지 | 실제 장애·이벤트 |
답안은 네 유형, STL 한 줄, CUSUM, 대체 대 유지를 한 장에 닫습니다.
기술사 답안 포인트
기출 이력
제140회 정보관리기술사 4교시