論文の概要: A Lightweight, Efficient and Explainable-by-Design Convolutional Neural
Network for Internet Traffic Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.05535v4
- Date: Mon, 5 Jun 2023 20:52:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-08 00:11:52.735283
- Title: A Lightweight, Efficient and Explainable-by-Design Convolutional Neural
Network for Internet Traffic Classification
- Title（参考訳）: インターネットトラフィック分類のための軽量で効率的で説明可能な畳み込みニューラルネットワーク
- Authors: Kevin Fauvel, Fuxing Chen, Dario Rossi
- Abstract要約: 本稿では、インターネットトラフィック分類のための新しい軽量・効率的・eXplainable-by-design畳み込みニューラルネットワーク(LEXNet)を提案する。
LEXNetは(軽量で効率の良い目的のために)新しい残留ブロックと(説明可能性のために)プロトタイプ層に依存している。
商用グレードのデータセットに基づいて、LEXNetは最先端のニューラルネットワークと同じ精度を維持することに成功した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.365794791156972
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Traffic classification, i.e. the identification of the type of applications
flowing in a network, is a strategic task for numerous activities (e.g.,
intrusion detection, routing). This task faces some critical challenges that
current deep learning approaches do not address. The design of current
approaches do not take into consideration the fact that networking hardware
(e.g., routers) often runs with limited computational resources. Further, they
do not meet the need for faithful explainability highlighted by regulatory
bodies. Finally, these traffic classifiers are evaluated on small datasets
which fail to reflect the diversity of applications in real-world settings.
Therefore, this paper introduces a new Lightweight, Efficient and
eXplainable-by-design convolutional neural network (LEXNet) for Internet
traffic classification, which relies on a new residual block (for lightweight
and efficiency purposes) and prototype layer (for explainability). Based on a
commercial-grade dataset, our evaluation shows that LEXNet succeeds to maintain
the same accuracy as the best performing state-of-the-art neural network, while
providing the additional features previously mentioned. Moreover, we illustrate
the explainability feature of our approach, which stems from the communication
of detected application prototypes to the end-user, and we highlight the
faithfulness of LEXNet explanations through a comparison with post hoc methods.
- Abstract（参考訳）: トラフィック分類、すなわちネットワーク内を流れるアプリケーションの種類を特定することは、多数のアクティビティ(例えば侵入検出、ルーティング)にとって戦略的タスクである。
この課題は、現在のディープラーニングアプローチでは対処できないいくつかの重要な課題に直面します。
現在のアプローチの設計は、ネットワークハードウェア(例えばルータ)がしばしば限られた計算リソースで実行されるという事実を考慮していない。
さらに、規制機関が強調した忠実な説明性の必要性も満たさない。
最後に、これらのトラフィック分類器は、現実世界の設定におけるアプリケーションの多様性を反映しない小さなデータセットで評価される。
そこで本稿では,インターネットトラフィック分類のための新しい軽量・効率的・eXPlainable-by-designed convolutional Neural Network (LEXNet)を提案する。
商用グレードのデータセットに基づいて、LEXNetは、前述の追加機能を提供しながら、最先端のニューラルネットワークと同じ精度を維持することに成功した。
さらに,検出されたアプリケーションプロトタイプをエンドユーザーへ通信することに由来する提案手法の説明可能性の特徴を述べるとともに,ポストホック法との比較により,LEXNetの説明の忠実さを強調した。
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