预防和无线网络检测入侵和攻击已成为一个重要而严峻​​的挑战。在另一方面,由于无线节点的资源有限,使用监测在无线传感器网络中的永久监视节点,以防止和检测这种类型的网络的入侵和攻击的是几乎不存在。因此,今天来克服这个问题的解决方案是远程控制系统的讨论,并已成为在各个领域感兴趣的话题之一。远程监控的无线传感器网络节点的性能和行为,除了在网络内检测恶意节点,也可以在以后的预测恶意节点的行为。在目前的研究,采用基于鲸优化算法(WOA)和遗传算法(GA)和基于样本的分类的组合特征选择一个网络入侵检测系统,提出了在这项研究中,标准的数据集KDDCUP1999已经使用在这关系到健康的节点和类型的恶意节点的特性被存储基础网络中的攻击类型。该方法是基于特征选择的基础上的精度标准方面鲸优化算法和遗传算法KNN分类相结合,具有比其他以前的方法更好的结果。在此基础上,它可以说是鲸鱼优化算法和遗传算法提取了相关的类标签井的特征和KNN方法已经能够很好地检测出在无线网络的入侵检测数据集的不当行为节点。
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Network intrusion detection systems (NIDSs) play an important role in computer network security. There are several detection mechanisms where anomaly-based automated detection outperforms others significantly. Amid the sophistication and growing number of attacks, dealing with large amounts of data is a recognized issue in the development of anomaly-based NIDS. However, do current models meet the needs of today's networks in terms of required accuracy and dependability? In this research, we propose a new hybrid model that combines machine learning and deep learning to increase detection rates while securing dependability. Our proposed method ensures efficient pre-processing by combining SMOTE for data balancing and XGBoost for feature selection. We compared our developed method to various machine learning and deep learning algorithms to find a more efficient algorithm to implement in the pipeline. Furthermore, we chose the most effective model for network intrusion based on a set of benchmarked performance analysis criteria. Our method produces excellent results when tested on two datasets, KDDCUP'99 and CIC-MalMem-2022, with an accuracy of 99.99% and 100% for KDDCUP'99 and CIC-MalMem-2022, respectively, and no overfitting or Type-1 and Type-2 issues.
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随着网络攻击和网络间谍活动的增长,如今需要更好,更强大的入侵检测系统(IDS)的需求更加有必要。 ID的基本任务是在检测Internet的攻击方面充当第一道防线。随着入侵者的入侵策略变得越来越复杂且难以检测,研究人员已经开始应用新颖的机器学习(ML)技术来有效地检测入侵者,从而保留互联网用户对整个互联网网络安全的信息和整体信任。在过去的十年中,基于ML和深度学习(DL)架构的侵入检测技术的爆炸激增,这些架构在各种基于网络安全的数据集上,例如DARPA,KDDCUP'99,NSL-KDD,CAIDA,CAIDA,CTU--- 13,UNSW-NB15。在这项研究中,我们回顾了当代文献,并提供了对不同类型的入侵检测技术的全面调查,该技术将支持向量机(SVMS)算法作为分类器。我们仅专注于在网络安全中对两个最广泛使用的数据集进行评估的研究,即KDDCUP'99和NSL-KDD数据集。我们提供了每种方法的摘要,确定了SVMS分类器的作用以及研究中涉及的所有其他算法。此外,我们以表格形式对每种方法进行了批判性综述,突出了所调查的每种方法的性能指标,优势和局限性。
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医学事物互联网(IOMT)允许使用传感器收集生理数据,然后将其传输到远程服务器,这使医生和卫生专业人员可以连续,永久地分析这些数据,并在早期阶段检测疾病。但是,使用无线通信传输数据将其暴露于网络攻击中,并且该数据的敏感和私人性质可能代表了攻击者的主要兴趣。在存储和计算能力有限的设备上使用传统的安全方法无效。另一方面,使用机器学习进行入侵检测可以对IOMT系统的要求提供适应性的安全响应。在这种情况下,对基于机器学习(ML)的入侵检测系统如何解决IOMT系统中的安全性和隐私问题的全面调查。为此,提供了IOMT的通用三层体系结构以及IOMT系统的安全要求。然后,出现了可能影响IOMT安全性的各种威胁,并确定基于ML的每个解决方案中使用的优势,缺点,方法和数据集。最后,讨论了在IOMT的每一层中应用ML的一些挑战和局限性,这些挑战和局限性可以用作未来的研究方向。
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互联网连接系统的指数增长产生了许多挑战,例如频谱短缺问题,需要有效的频谱共享(SS)解决方案。复杂和动态的SS系统可以接触不同的潜在安全性和隐私问题,需要保护机制是自适应,可靠和可扩展的。基于机器学习(ML)的方法经常提议解决这些问题。在本文中,我们对最近的基于ML的SS方法,最关键的安全问题和相应的防御机制提供了全面的调查。特别是,我们详细说明了用于提高SS通信系统的性能的最先进的方法,包括基于ML基于ML的基于的数据库辅助SS网络,ML基于基于的数据库辅助SS网络,包括基于ML的数据库辅助的SS网络,基于ML的LTE-U网络,基于ML的环境反向散射网络和其他基于ML的SS解决方案。我们还从物理层和基于ML算法的相应防御策略的安全问题,包括主要用户仿真(PUE)攻击,频谱感测数据伪造(SSDF)攻击,干扰攻击,窃听攻击和隐私问题。最后,还给出了对ML基于ML的开放挑战的广泛讨论。这种全面的审查旨在为探索新出现的ML的潜力提供越来越复杂的SS及其安全问题,提供基础和促进未来的研究。
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近年来,随着传感器和智能设备的广泛传播,物联网(IoT)系统的数据生成速度已大大增加。在物联网系统中,必须经常处理,转换和分析大量数据,以实现各种物联网服务和功能。机器学习(ML)方法已显示出其物联网数据分析的能力。但是,将ML模型应用于物联网数据分析任务仍然面临许多困难和挑战,特别是有效的模型选择,设计/调整和更新,这给经验丰富的数据科学家带来了巨大的需求。此外,物联网数据的动态性质可能引入概念漂移问题,从而导致模型性能降解。为了减少人类的努力,自动化机器学习(AUTOML)已成为一个流行的领域,旨在自动选择,构建,调整和更新机器学习模型,以在指定任务上实现最佳性能。在本文中,我们对Automl区域中模型选择,调整和更新过程中的现有方法进行了审查,以识别和总结将ML算法应用于IoT数据分析的每个步骤的最佳解决方案。为了证明我们的发现并帮助工业用户和研究人员更好地实施汽车方法,在这项工作中提出了将汽车应用于IoT异常检测问题的案例研究。最后,我们讨论并分类了该领域的挑战和研究方向。
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网络流量数据是不同网络协议下不同数据字节数据包的组合。这些流量数据包具有复杂的时变非线性关系。现有的最先进的方法通过基于相关性和使用提取空间和时间特征的混合分类技术将特征融合到多个子集中,通过将特征融合到多个子集中来提高这一挑战。这通常需要高计算成本和手动支持,这限制了它们的网络流量的实时处理。为了解决这个问题,我们提出了一种基于协方差矩阵的新型新颖特征提取方法,提取网络流量数据的空间时间特征来检测恶意网络流量行为。我们所提出的方法中的协方差矩阵不仅自然地对不同网络流量值之间的相互关系进行了编码,而且还具有落在riemannian歧管中的明确的几何形状。利莫曼歧管嵌入距离度量,便于提取用于检测恶意网络流量的判别特征。我们在NSL-KDD和UNSW-NB15数据集上进行了评估模型,并显示了我们提出的方法显着优于与数据集上的传统方法和其他现有研究。
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电力消耗预测对于一个国家的能源计划至关重要。在启用机器学习模型中,支持向量回归(SVR)已被广泛用于设置预测模型,因为其对看不见的数据的卓越概括。但是,预测建模的一个关键过程是特征选择,如果选择不正确的功能,这可能会损害预测准确性。在这方面,在本研究中采用了修改的离散粒子群优化(MDPSO)进行特征选择,然后构建了MDPSO-SVR混合模式来预测未来的电力消耗。与其他完善的对应物相比,MDPSO-SVR模型在两个现实世界中的电力消耗数据集中始终如一地表现最好,这表明用于功能选择的MDPSO可以提高预测准确性,并且配备了MDPSO的SVR可以是电力替代方案。消费预测。
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该软件随着先进技术和方法论的发明而迅速变化。响应不断变化的业务需求而快速,成功升级软件的能力比以往任何时候都重要。对于软件产品的长期管理,测量软件可维护性至关重要。通过提供软件可维护性的准确预测,将软计算技术用于软件可维护性预测,在软件维护过程中表现出了巨大的希望。为了更好地了解软计算技术在软件可维护性预测中的作用,我们旨在为软件可维护性预测提供对软计算技术的系统文献综述。首先,我们提供了软件可维护性的详细概述。之后,我们探讨了软件可维护性的基本原理以及采用软计算方法来预测软件可维护性的原因。后来,我们检查了软件可维护预测过程中采用的软计算方法。此外,我们讨论了与使用软计算技术预测软件可维护性相关的困难和潜在解决方案。最后,我们以一些有希望的未来方向来结束审查,以推动这一有前途的领域的进一步研究创新和发展。
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The Internet of Things (IoT) is a system that connects physical computing devices, sensors, software, and other technologies. Data can be collected, transferred, and exchanged with other devices over the network without requiring human interactions. One challenge the development of IoT faces is the existence of anomaly data in the network. Therefore, research on anomaly detection in the IoT environment has become popular and necessary in recent years. This survey provides an overview to understand the current progress of the different anomaly detection algorithms and how they can be applied in the context of the Internet of Things. In this survey, we categorize the widely used anomaly detection machine learning and deep learning techniques in IoT into three types: clustering-based, classification-based, and deep learning based. For each category, we introduce some state-of-the-art anomaly detection methods and evaluate the advantages and limitations of each technique.
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入侵检测是汽车通信安全的重要防御措施。准确的框架检测模型有助于车辆避免恶意攻击。攻击方法的不确定性和多样性使此任务具有挑战性。但是,现有作品仅考虑本地功能或多功能的弱特征映射的限制。为了解决这些局限性,我们提出了一个新型的模型,用于通过车载通信流量(STC-IDS)的时空相关特征(STC-IDS)进行汽车入侵检测。具体而言,提出的模型利用编码检测体系结构。在编码器部分中,空间关系和时间关系是同时编码的。为了加强特征之间的关系,基于注意力的卷积网络仍然捕获空间和频道特征以增加接受场,而注意力LSTM则建立了以前的时间序列或关键字节的有意义的关系。然后将编码的信息传递给检测器,以产生有力的时空注意力特征并实现异常分类。特别是,构建了单帧和多帧模型,分别呈现不同的优势。在基于贝叶斯优化的自动超参数选择下,该模型经过培训以达到最佳性能。基于现实世界中车辆攻击数据集的广泛实证研究表明,STC-IDS优于基线方法,并且在保持效率的同时获得了较少的假警报率。
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由于ICS网络中的错误配置/受损IDS导致的误报可能导致严重的经济和运行损坏。为了解决这个问题,研究专注于利用深度学习技术,有助于减少虚假警报。然而,缺点是这些工作通常需要或隐含地假设要值得信赖的物理和网络传感器。隐含数据的信任是使用人工智能或机器学习进行CPS安全的主要问题,因为在临界攻击检测时,它们更有风险,具有更大的可能性和影响,也受到损害。为了解决这个缺点,对如何在不确定性提供良好决策的情况下重新抑制了问题。然后,决定是检测,并且不确定性包括用于基于ML的ID的数据是否受到损害。因此,该工作提供了一种方法,可以通过在未经警报的先前分配知识的情况下处理不确定性来减少CPS电力系统中的误报的方法。具体而言,提出了一种利用Dempster Shafer组合规则的基于证据的方法,以减少虚假警报。设计了多假设质量函数模型,其利用各种监督学习分类器获得的概率分数。使用该模型,提出了一种基于位置域的基于域的融合框架,并以不同的组合规则评估,该规则融合了来自域间和域内传感器的多个证据。该方法在具有在大型合成电网中的中间攻击仿真测试的网络 - 物理电力系统中进行了证明。为了评估绩效,合理性,信仰,雕刻律等。考虑了决策功能的指标。为了提高性能,提出了一种考虑决策度量作为健身功能的特征选择的多目标基于遗传算法。
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在时间序列预测的各种软计算方法中,模糊认知地图(FCM)已经显示出显着的结果作为模拟和分析复杂系统动态的工具。 FCM具有与经常性神经网络的相似之处,可以被分类为神经模糊方法。换句话说,FCMS是模糊逻辑,神经网络和专家系统方面的混合,它作为模拟和研究复杂系统的动态行为的强大工具。最有趣的特征是知识解释性,动态特征和学习能力。本调查纸的目标主要是在文献中提出的最相关和最近的基于FCCM的时间序列预测模型概述。此外,本文认为介绍FCM模型和学习方法的基础。此外,该调查提供了一些旨在提高FCM的能力的一些想法,以便在处理非稳定性数据和可扩展性问题等现实实验中涵盖一些挑战。此外,具有快速学习算法的FCMS是该领域的主要问题之一。
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物联网(物联网)通过通过互联网控制设备/事物来改变生活。物联网已为日常问题指定了许多智能解决方案,将网络物理系统(CPS)和其他经典领域转化为智能区域。构成物联网的大多数边缘设备具有极低的处理能力。为了降低物联网网络,攻击者可以利用这些设备进行各种网络攻击。此外,随着越来越多的物联网设备的添加,新的和未知威胁的潜力呈指数增长。因此,必须开发针对可以识别此类威胁的物联网网络的智能安全框架。在本文中,我们开发了一种无监督的集合学习模型,该模型能够从未标记的数据集中检测物联网中的新或未知攻击。系统生成的标记数据集用于训练深度学习模型以检测IoT网络攻击。此外,研究提出了一种特征选择机制,用于识别数据集中最相关的方面以检测攻击。该研究表明,建议的模型能够识别未标记的物联网网络数据集和DBN(深信念网络)的表现优于其他模型,检测准确性为97.5%,错误警报率为2.3%,当使用由标记的数据集进行培训时建议的方法。
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肺炎是儿童死亡率的主要原因之一,尤其是在全球收入的地区。尽管可以通过不太复杂的仪器和药物进行检测和治疗,但肺炎检测仍然是发展中国家的主要关注点。基于计算机辅助的诊断(CAD)系统可在此类国家 /地区使用,因为其运营成本低于专业医疗专家。在本文中,我们使用深度学习的概念和一种元神父算法提出了一个从胸部X射线检测的CAD系统,以检测胸部X射线。我们首先从预先训练的RESNET50中提取深度功能,该功能在目标肺炎数据集上进行了微调。然后,我们提出了一种基于粒子群优化(PSO)的特征选择技术,该技术使用基于内存的适应参数进行了修改,并通过将利他行为纳入代理人而丰富。我们将功能选择方法命名为自适应和利他的PSO(AAPSO)。提出的方法成功地消除了从RESNET50模型获得的非信息性特征,从而提高了整体框架的肺炎检测能力。对公开可用的肺炎数据集进行了广泛的实验和彻底分析,确定了所提出的方法比用于肺炎检测的其他几个框架的优越性。除了肺炎检测外,AAPSO还可以在某些标准的UCI数据集,用于癌症预测的基因表达数据集和COVID-19预测数据集上进行评估。总体结果令人满意,从而确认AAPSO在处理各种现实生活问题方面的实用性。可以在https://github.com/rishavpramanik/aapso上找到此工作的支持源代码
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信息科学的快速发展引起的“维度诅咒”在处理大数据集时可能会产生负面影响。在本文中,我们提出了Sparrow搜索算法(SSA)的一种变体,称为帐篷L \'evy飞行麻雀搜索算法(TFSSA),并使用它来选择包装模式中最佳的特征子集以进行分类。 SSA是最近提出的算法,尚未系统地应用于特征选择问题。通过CEC2020基准函数进行验证后,TFSSA用于选择最佳功能组合,以最大化分类精度并最大程度地减少所选功能的数量。将拟议的TFSSA与文献中的九种算法进行了比较。 9个评估指标用于正确评估和比较UCI存储库中21个数据集上这些算法的性能。此外,该方法应用于冠状病毒病(COVID-19)数据集,分别获得最佳的平均分类精度和特征选择的平均数量,为93.47%和2.1。实验结果证实了所提出的算法在提高分类准确性和减少与其他基于包装器的算法相比的选定特征数量方面的优势。
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通过无线网络互联设备数量和数据通信数量的显着增加引起了各种威胁,风险和安全问题。物联网(IoT)应用程序几乎部署在日常生活中的几乎所有领域,包括敏感环境。边缘计算范例通过在数据源附近移动计算处理来补充了IOT应用程序。在各种安全模型中,基于机器学习(ML)的入侵检测是最可想到的防御机制,用于打击已启用边缘的物联网中的异常行为。 ML算法用于将网络流量分类为正常和恶意攻击。入侵检测是网络安全领域的具有挑战性问题之一。研究界提出了许多入侵检测系统。然而,选择合适的算法涉及在启用边缘的物联网网络中提供安全性的挑战存在。在本文中,已经执行了传统机器学习分类算法的比较分析,以在Puparm工具上使用Jupyter对NSL-KDD数据集上的网络流量进行分类。可以观察到,多层感知(MLP)在输入和输出之间具有依赖性,并且更多地依赖于用于入侵检测的网络配置。因此,MLP可以更适合于基于边缘的物联网网络,其具有更好的培训时间为1.2秒,测试精度为79%。
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KNN分类是一种即兴的学习模式,其中仅当预测测试数据设置适当的K值并从整个训练样本空间搜索K最近邻居时,将它们引用到KNN分类的惰性部分。这一懒散的部分是应用KNN分类的瓶颈问题,因为完全搜索了K最近邻居。在本文中,提出了一步计算来取代KNN分类的惰性部分。一步计算实际上将惰性部分转换为矩阵计算,如下所示。考虑到测试数据,首先应用训练样本以将测试数据与最小二乘损耗功能拟合。然后,通过根据它们对测试数据的影响来加权所有训练样本来生成关系矩阵。最后,采用一个组套索来对关系矩阵进行稀疏学习。以这种方式,设置k值和搜索k最近邻居都集成到统一的计算。此外,提出了一种新的分类规则来改善单步核武器分类的性能。提出的方法是通过实验评估的,并证明了一步核武器分类是有效和有前途的
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在当前的Internet-Internet-More(IoT)部署中,依赖于TCP协议的传统IP网络和IOT特定协议的组合可用于将数据从源传输到目标。因此,使用TCP SYN攻击的TCP特定攻击,例如使用TCP SYN攻击的分布式拒绝服务(DDOS)是攻击者可以在网络物理系统(CPS)上使用的最合理的工具之一。这可以通过从其IOT子系统启动攻击来完成,这里被称为“CPS-IOT”,其潜在的传播到位于雾中的不同服务器和CP的云基础架构。该研究比较了监督,无监督和半监控机器学习算法的有效性,用于检测CPS-IOT中的DDOS攻击,特别是在通过因特网到网络空间到网络空间的数据传输期间。所考虑的算法广泛地分为二:i)检测算法,其包括逻辑回归(LGR),K型和人工神经网络(ANN)。我们还研究了半监督混合学习模型的有效性,它使用无监督的K-means来标记数据,然后将输出馈送到攻击检测的监督学习模型。 II。)预测算法 - LGR,内核RIDGE回归(KRR)和支持向量回归(SVR),用于预测即将发生的攻击。进行实验试验并获得结果表明,杂交模型能够达到100%的精度,零误报;虽然所有预测模型都能够实现超过94%的攻击预测准确性。
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Multi-objective feature selection is one of the most significant issues in the field of pattern recognition. It is challenging because it maximizes the classification performance and, at the same time, minimizes the number of selected features, and the mentioned two objectives are usually conflicting. To achieve a better Pareto optimal solution, metaheuristic optimization methods are widely used in many studies. However, the main drawback is the exploration of a large search space. Another problem with multi-objective feature selection approaches is the interaction between features. Selecting correlated features has negative effect on classification performance. To tackle these problems, we present a novel multi-objective feature selection method that has several advantages. Firstly, it considers the interaction between features using an advanced probability scheme. Secondly, it is based on the Pareto Archived Evolution Strategy (PAES) method that has several advantages such as simplicity and its speed in exploring the solution space. However, we improve the structure of PAES in such a way that generates the offsprings, intelligently. Thus, the proposed method utilizes the introduced probability scheme to produce more promising offsprings. Finally, it is equipped with a novel strategy that guides it to find the optimum number of features through the process of evolution. The experimental results show a significant improvement in finding the optimal Pareto front compared to state-of-the-art methods on different real-world datasets.
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