CONTRASTIVE-KAN:一種用于稀缺標記數據的網絡安全半監督入侵檢測框架

研究背景與挑戰?

  1. ?工業環境需求?:

    • 第四次工業革命中,物聯網(IoT)和工業物聯網(IIoT)的普及使網絡安全成為關鍵挑戰。
    • 入侵檢測系統需實時性高,尤其對關鍵基礎設施(如燃氣管道)的快速攻擊檢測至關重要。
  2. ?核心問題?:

    • ?標簽數據稀缺?:工業系統多數時間處于正常狀態,攻擊樣本稀少且標注成本高。
    • ?數據不平衡?:攻擊與正常樣本分布高度不均衡(如BoT-IoT數據集中攻擊樣本占比超99%)。
    • ?傳統方法局限?:
      • 監督學習需大量標簽數據,深度學習方法計算資源消耗大。
      • 過采樣技術(如SMOTE、GAN)在高度不平衡數據上性能退化,且可能模糊類別邊界。

?提出的解決方案:Contrastive-KAN框架?

?1. 核心創新?
  • ?半監督對比學習?:
    • 利用大量未標記數據預訓練特征提取器,僅需少量標記數據微調。
    • 采用掩蔽增強策略?

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