联邦学习与深度残差网络结合:FL-SEResNet在入侵检测中的应用

AI快讯2个月前发布 admin
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联邦学习与深度残差网络结合:FL-SEResNet在入侵检测中的应用

FL-SEResNet模型架构与设计

FL-SEResNet是一种结合了联邦学习(Federated Learning, FL)和深度残差网络(Residual Network, ResNet)的入侵检测模型。该模型通过引入多尺度卷积网络和SENet(Squeeze-and-Excitation Network)模块,显著提高了对网络流量数据的检测效率和准确率。

联邦学习与深度残差网络结合:FL-SEResNet在入侵检测中的应用

多尺度卷积网络的应用

多尺度卷积网络能够捕捉不同尺度的特征,这对于处理复杂的网络流量数据尤为重要。FL-SEResNet利用多尺度卷积网络提取流量数据中的多层次特征,从而更全面地识别潜在的入侵行为。

联邦学习与深度残差网络结合:FL-SEResNet在入侵检测中的应用

SENet模块的引入

SENet模块通过自适应地重新校准通道特征响应,增强了模型的特征提取能力。在FL-SEResNet中,SENet模块被嵌入到深度残差网络中,进一步提升了模型对关键特征的敏感度。

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联邦学习在FL-SEResNet中的作用

联邦学习是一种分布式机器学习方法,允许各节点在不共享原始数据的情况下协作训练全局模型。FL-SEResNet利用联邦学习方法,保护了各节点的数据隐私安全,同时实现了高效的模型训练。

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数据隐私保护

在传统的集中式训练中,所有数据都需要上传到中央服务器,这可能导致数据隐私泄露。联邦学习通过在本地节点上训练模型,只上传模型参数,从而有效保护了数据隐私。

协作训练全局模型

各节点在本地训练后,将模型参数上传到中央服务器进行聚合,形成全局模型。这种方法不仅提高了模型的泛化能力,还减少了数据传输的开销。

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实验方案与数据集验证

为了验证FL-SEResNet的性能,我们使用了NSL-KDDUNSW-NB15两个广泛认可的入侵检测数据集进行实验。

NSL-KDD数据集

NSL-KDD数据集是KDD Cup 1999数据集的改进版本,包含了多种类型的网络攻击。FL-SEResNet在该数据集上表现出色,能够准确识别各种攻击类型。

UNSW-NB15数据集

UNSW-NB15数据集是一个较新的数据集,包含了更多的攻击类型和更复杂的流量模式。FL-SEResNet在该数据集上也展现了较高的检测准确率,证明了其在不同数据集上的鲁棒性。

总结

FL-SEResNet通过结合联邦学习和深度残差网络,不仅提高了入侵检测的准确率,还保护了数据隐私。多尺度卷积网络和SENet模块的引入,进一步增强了模型的特征提取能力。实验结果表明,FL-SEResNet在NSL-KDD和UNSW-NB15数据集上均表现出色,具有广泛的应用前景。

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