論文の概要: LEMDA: A Novel Feature Engineering Method for Intrusion Detection in IoT Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16870v1
- Date: Sat, 20 Apr 2024 11:11:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-05 18:14:01.167638
- Title: LEMDA: A Novel Feature Engineering Method for Intrusion Detection in IoT Systems
- Title(参考訳): LEMDA:IoTシステムにおける侵入検出のための新機能エンジニアリング手法
- Authors: Ali Ghubaish, Zebo Yang, Aiman Erbad, Raj Jain,
- Abstract要約: モノのインターネット(IoT)システム用の侵入検知システム(IDS)は、AIベースのモデルを使用してセキュアな通信を保証できる。
複雑なモデルには、オーバーフィット、低い解釈可能性、高い計算複雑性といった悪名高い問題がある。
LEMDA (Mean Decrease in Accuracyに基づく光機能工学) と呼ばれる新しい特徴工学手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.5323691899538137
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Intrusion detection systems (IDS) for the Internet of Things (IoT) systems can use AI-based models to ensure secure communications. IoT systems tend to have many connected devices producing massive amounts of data with high dimensionality, which requires complex models. Complex models have notorious problems such as overfitting, low interpretability, and high computational complexity. Adding model complexity penalty (i.e., regularization) can ease overfitting, but it barely helps interpretability and computational efficiency. Feature engineering can solve these issues; hence, it has become critical for IDS in large-scale IoT systems to reduce the size and dimensionality of data, resulting in less complex models with excellent performance, smaller data storage, and fast detection. This paper proposes a new feature engineering method called LEMDA (Light feature Engineering based on the Mean Decrease in Accuracy). LEMDA applies exponential decay and an optional sensitivity factor to select and create the most informative features. The proposed method has been evaluated and compared to other feature engineering methods using three IoT datasets and four AI/ML models. The results show that LEMDA improves the F1 score performance of all the IDS models by an average of 34% and reduces the average training and detection times in most cases.
- Abstract(参考訳): モノのインターネット(IoT)システム用の侵入検知システム(IDS)は、AIベースのモデルを使用してセキュアな通信を保証できる。
IoTシステムは、複雑なモデルを必要とする大量のデータを生成する多くの接続デバイスを持つ傾向があります。
複雑なモデルには、オーバーフィット、低い解釈可能性、高い計算複雑性といった悪名高い問題がある。
モデル複雑性のペナルティ(すなわち正規化)を追加することで過度な適合が容易になるが、解釈可能性や計算効率の面ではほとんど役に立たない。
機能エンジニアリングはこれらの問題を解決することができるため、大規模なIoTシステムではIDSがデータのサイズと寸法を減らし、パフォーマンスが良く、データストレージが小さくなり、高速な検出が可能になった。
本稿では,LEMDA (Mean Decrease in Accuracyに基づく光機能工学) と呼ばれる新しい特徴工学手法を提案する。
LEMDAは指数減衰と任意の感度因子を応用し、最も情報性の高い特徴を選択・生成する。
提案手法は,3つのIoTデータセットと4つのAI/MLモデルを用いて,他の機能工学手法と比較して評価されている。
その結果,LEMDAは全てのIDSモデルのF1スコアを平均34%改善し,ほとんどの場合の平均トレーニング時間と検出時間を短縮した。
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