論文の概要: Agentic Artificial Intelligence for Ethical Cybersecurity in Uganda: A Reinforcement Learning Framework for Threat Detection in Resource-Constrained Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.07909v1
- Date: Mon, 08 Dec 2025 05:44:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-10 22:28:07.677214
- Title: Agentic Artificial Intelligence for Ethical Cybersecurity in Uganda: A Reinforcement Learning Framework for Threat Detection in Resource-Constrained Environments
- Title(参考訳): ウガンダにおける倫理的サイバーセキュリティのためのエージェント人工知能:資源制約環境における脅威検出のための強化学習フレームワーク
- Authors: Ibrahim Adabara, Bashir Olaniyi Sadiq, Aliyu Nuhu Shuaibu, Yale Ibrahim Danjuma, Venkateswarlu Maninti, Mutebi Joe,
- Abstract要約: 本研究では、強化学習、明示的な倫理的ガバナンス層、人間の監視を統合するエージェント人工知能(AAI)フレームワークを提案する。
ウガンダの重要デジタルインフラストラクチャの重要な要素を反映した5ノードネットワークトポロジーを用いて,CPU最適化シミュレーション環境を開発した。
AAIフレームワークは、ベースラインシステムの70%検出と15%偽陽性と比較して、100%検出率、ゼロ偽陽性、および完全な倫理的コンプライアンスを達成した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Uganda's rapid digital transformation, supported by national strategies such as Vision 2040 and the Digital Transformation Roadmap, has expanded reliance on networked services while simultaneously increasing exposure to sophisticated cyber threats. In resource-constrained settings, commonly deployed rule-based intrusion detection systems lack the adaptability and ethical safeguards needed to address evolving attack patterns, leading to undetected breaches and excessive blocking of legitimate traffic. This study proposes an Agentic Artificial Intelligence (AAI) framework that integrates reinforcement learning, an explicit ethical governance layer, and human oversight to deliver adaptive and trustworthy cybersecurity. A CPU-optimized simulation environment was developed using a five-node network topology that mirrors key elements of Uganda's critical digital infrastructure and generates both benign and malicious traffic, including phishing, ransomware, and distributed denial-of-service attacks. A Q-learning agent, operating within clearly defined ethical constraints and subject to human auditability, was trained and evaluated against a traditional rule-based baseline. The AAI framework achieved a 100 percent detection rate, zero false positives, and full ethical compliance, compared with 70 percent detection and 15 percent false positives for the baseline system. These results demonstrate that agentic, ethically governed reinforcement learning can substantially improve cybersecurity effectiveness and fairness in CPU-only, resource-constrained environments, offering a practical pathway for operationalizing responsible AI in Uganda's national cybersecurity strategy.
- Abstract(参考訳): ビジョン2040やデジタルトランスフォーメーションロードマップといった国家戦略によって支持されたウガンダの急激なデジタルトランスフォーメーションは、ネットワークサービスへの依存を拡大するとともに、高度なサイバー脅威への露出を増大させた。
リソース制約のある設定では、一般的にデプロイされるルールベースの侵入検知システムは、進化する攻撃パターンに対処するために必要な適応性と倫理的保護が欠如しており、未検出の侵害や正当なトラフィックの過剰なブロックにつながる。
本研究では、強化学習、明示的な倫理的ガバナンス層、適応的で信頼性の高いサイバーセキュリティを実現するための人間の監督を統合したエージェント人工知能(AAI)フレームワークを提案する。
CPU最適化シミュレーション環境は,ウガンダの重要デジタルインフラストラクチャの重要な要素を反映した5ノードネットワークトポロジを用いて開発され,フィッシングやランサムウェア,分散型サービス拒否攻撃など,良質なトラフィックと悪意のあるトラフィックの両方を生成する。
Q学習エージェントは、明確に定義された倫理的制約の中で動作し、人間の監査性にもとづくものであり、従来のルールベースラインに対して訓練され、評価された。
AAIフレームワークは、ベースラインシステムの70%検出と15%偽陽性と比較して、100%検出率、ゼロ偽陽性、および完全な倫理的コンプライアンスを達成した。
これらの結果は、エージェント的、倫理的に支配された強化学習が、CPUのみのリソース制約された環境におけるサイバーセキュリティの有効性と公正性を著しく改善し、ウガンダの国家サイバーセキュリティ戦略において責任あるAIを運用するための実践的な経路を提供することを示している。
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