基于自适应模糊聚类的无监督APT攻击检测方法研究

针对现有基于机器学习的APT攻击检测方法大多需要大量标注攻击样本的问题，提出了一种基于自适应模糊聚类的无监督APT攻击检测方法。该方法在模糊C均值聚类基础上引入自适应机制，使其能够有效适应复杂多变的APT检测数据，并可有效减缓噪声对聚类性能的影响。为验证所提出方法有效性，将之应用于KDDCup99数据集，以实现对未知攻击的检测。实验结果表明，该方法具有较高检测准确率，对无监督模式下APT攻击检测研究具有一定指导意义。     

基于代表熵的基因表达数据聚类分析方法

针对基因表达数据样本少,维数高的特点,尤其是在样本分型缺乏先验知识的情况下,结合自组织特征映射的优点提出了基于代表熵的双向聚类算法。该算法首先通过自组织特征映射网络（SOM）对基因聚类,根据波动系数挑选特征基因。然后根据代表熵的大小判断基因聚类的好坏,并确定网络的神经元个数。最后采用FCM（Fuzzy C Means）聚类算法对挑选出的特征基因集进行样本分型。将该算法用于两组公开的基因表达数据集,实验结果表明该算法在降低特征维数的同时,得出了较高的聚类准确率。     

一种基于低维足底压力特征的静态步态聚类算法

为了探究足底压力特征在身份识别中的应用,提出了一种静态步态聚类算法.该算法首先从压力测试板提取的静态数据中提取当前常用的足底压力特征,包含全局及局部特征,形成特征向量来表征样本对象;接着利用非负矩阵分解方法(non-negative matrix factorization,NMF)获取样本在变换特征空间中的映射及低维表示;最后结合模糊C-均值算法(fuzzy C-means algorithm,FCM)对降维后的样本对象进行聚类识别.实验结果显示该算法的聚类正确率达到90％左右;同时与其他算法对比,该算法在精度上具有较大的优势.经过实验验证与对比分析,该算法将样本数据压缩到极低维特征空间时,仍有效保留了样本类别信息,进而得出结论,该算法提取出的足底压力特征是有效的、可行的.     

一种流序列化的网络流量分类算法

针对传统基于端口和有效负载的网络流量分类算法识别率低、分类算法复杂等问题,在分析了网络流量性质的基础上,提出流序列化方法。它将网络流分解成多个流原子,通过提取序列化网络流的特征向量并使用迭代最优化的聚类算法进行流量聚类,最终实现了网络流按不同行为模式聚类。该方法在实验环境中取得了良好的效果。     

基于模糊C均值算法的入侵检测方法

聚类分析是一种有效的异常入侵检测方法,可用以在网络数据集中区分正常流量和异常流量。采用模糊C均值聚类算法对网络流量样本集进行划分,从中区分正常流量和异常流量,并针对入侵检测问题的特性提出了聚类中心确定方法。最后,利用KDD99数据集进行实验,证明该算法能够有效地发现异常流量。     

基于K-means聚类和特征空间增强的噪声标签深度学习算法

深度学习中神经网络的性能依赖于高质量的样本,然而噪声标签会降低网络的分类准确率。为降低噪声标签对网络性能的影响,噪声标签学习算法被提出。该算法首先将训练样本集划分成干净样本集和噪声样本集,然后使用半监督学习算法对噪声样本集赋予伪标签。然而,错误的伪标签以及训练样本数量不足的问题仍然限制着噪声标签学习算法性能的提升。为解决上述问题,提出基于K-means聚类和特征空间增强的噪声标签深度学习算法。首先,该算法利用K-means聚类算法对干净样本集进行标签聚类,并根据噪声样本集与聚类中心的距离大小筛选出难以分类的噪声样本,以提高训练样本的质量;其次,使用mixup算法扩充干净样本集和噪声样本集,以增加训练样本的数量;最后,采用特征空间增强算法抑制mixup算法新生成的噪声样本,从而提高网络的分类准确率。并在CIFAR10、CIFAR100、MNIST和ANIMAL-10共4个数据集上试验验证了该算法的有效性。     

一个基于关联规则的多层文档聚类算法

提出了一种新的基于关联规则的多层文档聚类算法,该算法利用新的文档特征抽取方法构造了文档的主题和关键字特征向量。首先在主题特征向量空间中利用频集快速算法对文档进行初始聚类,然后在基于主题关键字的新的特征向量空间中利用类间距和连接度对初始文档类进行求精,从而得到最终聚类。由于使用了两层聚类方法,使算法的效率和精度都大大提高;使用新的文档特征抽取方法还解决了由于文档关键字过多而导致文档特征向量的维数过高的问题。     

基于高斯分布随机样本生成的小样本聚类算法

针对传统聚类算法在小样本数据集上聚类效果不理想的问题,该文提出了一种基于高斯分布随机样本生成的小样本聚类算法。该算法首先对小样本数据中的每一个样本,构造高斯分布。然后根据该高斯分布在原始样本周围生成一定数目的高斯随机样本,并在随机样本的辅助下进行聚类。最后将随机样本去除得到最终的聚类结果。在UCI标准数据集上的仿真实验,显示本文算法较传统聚类算法具有更好的小样本聚类效果。     

图像灰度密度分布计算模型及肺结节良恶性分类

提出一种基于密度分布的特征评估算法,同时引入模式识别模型来评估该方法的效率。首先,从肺部肿瘤图像中随机提取像素块集,通过K-均值聚类算法将其分为10类,根据CT图像中肺结节像素值和聚类中心的关系,提取出10维特征向量,利用随机森林分类器进行模型训练,进而判断肺结节良恶性水平。通过CT图像公开数据集LIDC-IDRI实验表明分类平均精度达到0.900 8。实验结果对比分析表明,提出的特征表达方法具有更优的分类效果和更高的鲁棒性。     

面向不等长多维时间序列的聚类改进算法

针对已有基于模型的多维时间序列（MTS）聚类算法处理不等长MTS速度较慢的问题,提出了一种基于LR分量提取的MTS聚类算法（MUTSCA〈LRCE〉）。首先,采用等频离散化方法符号化MTS;然后,计算用于表达MTS样本各维时间序列之间时序模式的LR向量,对每个LR向量进行排序后从其两端提取固定数目的不同关键分量,所有提取的关键分量拼接形成表示MTS样本的模型向量,该过程将不等长MTS样本集转换为等长的模型向量集;最后,采用k-means算法对生成的等长模型向量集进行聚类分析。在多个公共数据集上的实验结果表明,与基于模型的MTS聚类算法——MUTSCA〈LR〉相比,所提算法能够在保证聚类效果的前提下,显著提高不等长MTS数据集的聚类速度。     

面向短文本的神经网络聚类算法研究

词汇个数少、描述信息弱的缺陷,导致短文本具有维度高、特征稀疏和噪声干扰等特点。现有的众多聚类算法在对大规模短文本进行聚类时,存在精度较低和效率低下的问题。针对该问题,提出一种基于深度学习卷积神经网络的短文本聚类算法。所提算法以大规模语料为基础,利用word2vec 模型学习短文本中词语之间潜在的语义关联,用多维向量表示单个词语,进而将短文本也表示成多维的原始向量形式;结合深度学习卷积神经网络,对稀疏高维的原始向量进行特征提取,以此得到特征更为集中、有效的低维文本向量;最后,利用传统的聚类算法对短文本进行聚类。实验结果表明,所提聚类方法对文本向量的降维是可行、有效的,并且取得了F值达到75%以上的文本聚类效果。     

基于特征分组聚类的异常入侵检测系统研究

利用网络连接数据可以按照连接的基本特征、内容特征、网络流量特征和主机流量特征进行分组的特点,基于K-means算法,提出一种按照特征分组进行聚类的方法,以高效实现特征约简和数据降维.通过调整聚类参数保留特征分组内的差异信息,使用决策树C4.5算法对降维后的数据进行入侵分类处理.实验结果表明,该方法能够使kddcup99数据集的聚类特征数由41个降为4个,且对网络连接数据的总检测率为99.73%,误检率为0,其中正常网络连接和刺探攻击Probe的检测率均为100%.     

基于半监督学习的无线网络攻击行为检测优化方法

针对如何优化深度学习技术在海量高维复杂的无线网络流量数据中有效发现异常攻击行为的问题,提出一种基于半监督学习的无线网络攻击行为检测优化方法(WiFi network attacks detection optimization method, WiFi-ADOM).首先基于无监督学习模型栈式稀疏自编码器提出2种网络流量特征表示向量：新特征值向量和原始特征权重值向量.然后利用原始特征权重值向量初始化监督学习模型深度神经网络的权重值得到网络攻击类型的预判结果,并通过无监督学习聚类方法Bi-kmeans对网络流量的新特征值向量进行聚类以生成未知攻击类型判别纠正项.最后结合预判结果和未知攻击类型判别纠正项,得到网络攻击类型的最终判定结果.通过和已有研究方法对比,在公开无线网络攻击行为数据集AWID上验证了WiFi-ADOM方法对网络攻击行为检测的优化性能,同时探索了与网络攻击检测相关的重要特征属性的问题.实验结果表明:WiFi-ADOM方法在保证准确率等检测性能的同时能够有效检测未知攻击类型,具备优化网络攻击行为检测的能力.     

基于通信特征的APT攻击检测方法

高级持续性威胁（APT）已经在全球范围内产生了严重的危害,APT攻击检测已经成为网络安全防护领域的重点。由于APT具有攻击手段多样,持续时间长等特点,传统的检测技术已经起不到理想的效果。利用从国际安全公司报告中提取的APT通信特征,提出了一种基于通信特征的APT攻击检测方法。为了提高该方法的检测效果,还提出了利用bloom filter对报文进行快速筛选和精确匹配相结合的双层通信特征匹配算法。实验结果表明,该方法具有较高的检测率和较低的误报率。     

基于视觉图像与激光点云融合的交通标志快速识别方法

交通标志对车辆交通起到重要作用和意义,而智能交通中交通标志识别由于标志特征提取效果差,导致识别率低、识别时间长,因此,提出一种新的基于视觉图像与激光点云融合的交通标志快速识别方法。采用双边滤波方法预处理原始激光点云数据;通过归一化处理得到视觉图像激光点云融合的目标空间激光点云位置测距数值。通过测距值获取目标图像位置,归一化处理交通标志视觉图像,引入k均值聚类算法(k-means clustering algorithm)二聚类处理图像,采用制作的切割模板切割图像感兴趣区域(ROI),提取交通标志图像的深度特征,结合卷积神经网络二次过滤特征,重新标定二次过滤后的特征,最终利用卷积神经网络模型实现交通标志快速识别。经实验对比证明,采用所提方法的提取各个类型交通标志特征的提取效果较好,并且识别率达到89.74%,识别时间仅为13.1s,干扰下识别时间最高仅为15.1s,验证了该方法可以快速且准确识别各个类型的交通标志。     

一种组合式特征选择算法及其在网络流量识别中的应用

当前网络流量日趋复杂,给网络管理带来许多困难.为了准确地识别出网络中的各种流量,本文以支持向量机为分类器,以流的统计学特征为分类依据,提出一种组合式特征选择算法,该算法首先快速去除和分类不相关的特征,针对余下的特征,再利用遗传算法引导特征的选择和支持向量机模型参数的寻优,最终获得了最优的特征集和最佳的支持向量机分类模型.经过实验验证,基于该算法的网络流量识别方法在识别P2P流量时能以更少的特征获得更高的分类准确率.     

Feature generation using genetic programming with application to fault classification.

One of the major challenges in pattern recognition problems is the feature extraction process which derives new features from existing features, or directly from raw data in order to reduce the cost of computation during the classification process, while improving classifier efficiency. Most current feature extraction techniques transform the original pattern vector into a new vector with increased discrimination capability but lower dimensionality. This is conducted within a predefined feature space, and thus, has limited searching power. Genetic programming (GP) can generate new features from the original dataset without prior knowledge of the probabilistic distribution. In this paper, a GP-based approach is developed for feature extraction from raw vibration data recorded from a rotating machine with six different conditions. The created features are then used as the inputs to a neural classifier for the identification of six bearing conditions. Experimental results demonstrate the ability of GP to discover autimatically the different bearing conditions using features expressed in the form of nonlinear functions. Furthermore, four sets of results--using GP extracted features with artificial neural networks (ANN) and support vector machines (SVM), as well as traditional features with ANN and SVM--have been obtained. This GP-based approach is used for bearing fault classification for the first time and exhibits superior searching power over other techniques. Additionaly, it significantly reduces the time for computation compared with genetic algorithm (GA), therefore, makes a more practical realization of the solution.     

量子粒子群和相关性分析在心电特征选择中的应用

针对心电(ECG)信号情感识别中特征选择的问题,首先运用相关性分析方法,去除原始特征集中的高相关度特征,实现原始特征集的降维;其次,为了在降维后的特征空间中进行有效的特征选择,提出了一种改进的二进制量子粒子群算法(SBQPSO)。实验结果表明,基于本算法结合Fisher分类器建立的ECG信号情感识别系统能够对高兴、惊奇、厌恶、悲伤、愤怒和恐惧6种情感达到良好的识别效果。     

保局投影在图像隐密检测中的应用

为解决图像隐密检测中图像特征维数过高导致的"维数灾难"问题,在保持图像特征内在低维结构的基础上降低特征向量的维数,方便构造更有效的分类器,提出了一种基于保局投影(locality preserving projections,LPP)降维的图像隐密检测算法,对待测图像进行小波变换形成图像特征后,利用LPP算法实现对图像高维特征的降维,得到图像特征集的低维流形.使用支持向量机(SVM)算法将降维后的特征映射到分类特征空间,实现对正常图像和隐密图像分类.实验结果表明,与不使用降维算法的检测方案相比,基于LPP降维的检测算法能够显著地提高检测的准确率.     

基于网络社团划分方法的多维数据聚类研究

为了解决传统聚类方法在多维数据集中聚类效果不佳的问题,提出了将网络社团划分的方法,并应用到多维数据聚类分析中。对于一个多维数据集,首先对分析对象进行特征提取,构建出每个对象的特征向量,通过计算皮尔森相关系数来度量不同特征向量之间的相似性,从而构建出一个相似性网络,采用Blondel算法对该网络进行社团划分达到聚类的效果。实验结果表明该方法可以在多维数据聚类中得到较好的聚类结果,准确率达到92.5%,优于K-means算法的75%。