論文の概要: SE-Enhanced ViT and BiLSTM-Based Intrusion Detection for Secure IIoT and IoMT Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.06254v1
- Date: Mon, 06 Apr 2026 20:48:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-09 17:30:51.121425
- Title: SE-Enhanced ViT and BiLSTM-Based Intrusion Detection for Secure IIoT and IoMT Environments
- Title(参考訳): セキュアIIoTおよびIoMT環境におけるSe-Enhanced ViTおよびBiLSTMによる侵入検出
- Authors: Afrah Gueriani, Hamza Kheddar, Ahmed Cherif Mazari, Seref Sagiroglu, Onur Ceran,
- Abstract要約: 本研究では,Squeeze-and-Excitation Attention Vision Transformer-Bidirectional Long Short-Term Memory (SE ViT-BiLSTM) アーキテクチャに基づく高度な侵入検出フレームワークを提案する。
この設計では、Vision Transformerの従来のマルチヘッドアテンション機構をSqueeze-and-Excitation attentionに置き換え、BiLSTM層と統合して検出精度と計算効率を向上させる。
実験結果から,SE ViT-BiLSTMモデルは既存の手法よりも複数の指標で優れていることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.6135093772405138
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: With the rapid growth of interconnected devices in Industrial and Medical Internet of Things (IIoT and MIoT) ecosystems, ensuring timely and accurate detection of cyber threats has become a critical challenge. This study presents an advanced intrusion detection framework based on a hybrid Squeeze-and-Excitation Attention Vision Transformer-Bidirectional Long Short-Term Memory (SE ViT-BiLSTM) architecture. In this design, the traditional multi-head attention mechanism of the Vision Transformer is replaced with Squeeze-and-Excitation attention, and integrated with BiLSTM layers to enhance detection accuracy and computational efficiency. The proposed model was trained and evaluated on two real-world benchmark datasets; EdgeIIoT and CICIoMT2024; both before and after data balancing using the Synthetic Minority Over-sampling Technique (SMOTE) and RandomOverSampler. Experimental results demonstrate that the SE ViT-BiLSTM model outperforms existing approaches across multiple metrics. Before balancing, the model achieved accuracies of 99.11% (FPR: 0.0013%, latency: 0.00032 sec/inst) on EdgeIIoT and 96.10% (FPR: 0.0036%, latency: 0.00053 sec/inst) on CICIoMT2024. After balancing, performance further improved, reaching 99.33% accuracy with 0.00035 sec/inst latency on EdgeIIoT and 98.16% accuracy with 0.00014 sec/inst latency on CICIoMT2024.
- Abstract(参考訳): 産業用および医療用IoT(Industrial and Medical Internet of Things, IIoT)エコシステムにおけるデバイス相互接続の急速な成長に伴い、サイバー脅威のタイムリーかつ正確な検出が重要な課題となっている。
本研究では,Squeeze-and-Excitation Attention Vision Transformer-Bidirectional Long Short-Term Memory (SE ViT-BiLSTM) アーキテクチャに基づく高度な侵入検出フレームワークを提案する。
この設計では、Vision Transformerの従来のマルチヘッドアテンション機構をSqueeze-and-Excitation attentionに置き換え、BiLSTM層と統合して検出精度と計算効率を向上させる。
提案モデルは、SMOTE(Synthetic Minority Over-Sampling Technique)とRandomOverSamplerを使用してデータバランシングの前後で、EdgeIIoTとCICIoMT2024という2つの実世界のベンチマークデータセットでトレーニングされ、評価された。
実験結果から,SE ViT-BiLSTMモデルは既存の手法よりも複数の指標で優れていることがわかった。
バランスをとる前に、このモデルはEdgeIIoT上で99.11%(FPR: 0.0013%、レイテンシ: 0.00032 sec/inst)、CICIoMT2024で96.10%(FPR: 0.0036%、レイテンシ: 0.00053 sec/inst)の精度を達成した。
バランスをとると、パフォーマンスはさらに改善され、EdgeIIoTでは99.33%の精度、EdgeIIoTでは0.00035 sec/instレイテンシ、CICIoMT2024では0.00014 sec/instレイテンシでは98.16%の精度に達した。
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