例: ストリームでデータの異常を検出する (RANDOM_CUT_FOREST 関数)

ストリーミングソースのセットアップ – Kinesis データストリームをセットアップして、次のようにサンプル heartRate データを書き込みます。

{"heartRate": 60, "rateType":"NORMAL"}
...
{"heartRate": 180, "rateType":"HIGH"}

この手順では、ストリームに入力するための Python スクリプトを提供しています。heartRate 値はランダムに生成されます。レコードの 99 パーセントは heartRate 値が 60 から 100 の間で、heartRate 値の 1 パーセントのみが 150 から 200 の間です。したがって、heartRate 値が 150 から 200 の間のレコードは異常です。

入力の設定 – コンソールを使用して、 Kinesis Data Analyticsアプリケーションを作成し、ストリーミングソースをアプリケーション内ストリーム (SOURCE_SQL_STREAM_001) にマッピングすることでアプリケーション入力を設定します。アプリケーションが起動すると、Kinesis Data Analytics は継続的にストリーミングソースを読み取り、アプリケーション内ストリームにレコードを挿入します。

アプリケーションコードの指定 – この例では、次のアプリケーションコードを使用します。

--Creates a temporary stream.
CREATE OR REPLACE STREAM "TEMP_STREAM" (
	        "heartRate"        INTEGER,
	        "rateType"         varchar(20),
	        "ANOMALY_SCORE"    DOUBLE);

--Creates another stream for application output.	        
CREATE OR REPLACE STREAM "DESTINATION_SQL_STREAM" (
	        "heartRate"        INTEGER,
	        "rateType"         varchar(20),
	        "ANOMALY_SCORE"    DOUBLE);

-- Compute an anomaly score for each record in the input stream
-- using Random Cut Forest
CREATE OR REPLACE PUMP "STREAM_PUMP" AS 
   INSERT INTO "TEMP_STREAM"
      SELECT STREAM "heartRate", "rateType", ANOMALY_SCORE 
      FROM TABLE(RANDOM_CUT_FOREST(
              CURSOR(SELECT STREAM * FROM "SOURCE_SQL_STREAM_001")));

-- Sort records by descending anomaly score, insert into output stream
CREATE OR REPLACE PUMP "OUTPUT_PUMP" AS 
   INSERT INTO "DESTINATION_SQL_STREAM"
      SELECT STREAM * FROM "TEMP_STREAM"
      ORDER BY FLOOR("TEMP_STREAM".ROWTIME TO SECOND), ANOMALY_SCORE DESC;

コードは SOURCE_SQL_STREAM_001 の行を読み取り、異常スコアを割り当て、結果の行を別のアプリケーション内ストリーム (TEMP_STREAM) に書き込みます。次に、アプリケーションコードはTEMP_STREAM のレコードをソートして、結果を別のアプリケーション内ストリーム (DESTINATION_SQL_STREAM) に保存します。ポンプを使用して、アプリケーション内ストリームに行を挿入します。詳細については、「アプリケーション内ストリームとポンプ」を参照してください。

出力の設定 – DESTINATION_SQL_STREAM のデータを永続化して、別の Kinesis データストリームの外部宛先に書き込むようにアプリケーション出力を設定できます。各レコードに割り当てられた異常スコアを確認して、どのスコアが異常を示しているか (また、アラートが必要か) を調べるのは、アプリケーションの範囲外です。このような異常スコアを処理してアラートを設定するには、AWS Lambda 関数を使用できます。