Anomaly detection in multimodal IoT time series based on classical baseline methods and a hybrid classical-quantum pipeline

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.procs.2026.09.007
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study investigates anomaly detection in multimodal Internet of Things time series with emphasis on inertial channels X, Y, and Z. A complete and reproducible data processing and modeling pipeline is proposed, covering preprocessing, feature construction, weak labeling, and comparative evaluation of classical and hybrid classical-quantum (CQ) approaches. Experiments are conducted on a real-world dataset comprising 384,614 records with a sampling interval of 10 seconds. The results demonstrate that even simple window-based statistical features provide strong separability between normal and anomalous states. A Random Forest classifier achieves near-perfect performance (ROC-AUC = 0.9982), significantly outperforming both an unsupervised Isolation Forest baseline and the proposed hybrid CQ model (ROC-AUC = 0.8135). Although the hybrid approach does not surpass classical methods in the current configuration, it exhibits stable discriminative capability and confirms the applicability of quantum- enhanced feature transformations. The study establishes a strong practical baseline and identifies key limitations and directions for improving hybrid quantum pipelines in IoT anomaly detection.