基于機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量識別技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量識別技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)流量爆發(fā)式增長,網(wǎng)絡(luò)威脅也同步增長。識別網(wǎng)絡(luò)流量在一定程度上可以解決問題。網(wǎng)絡(luò)流量識別可以區(qū)分正常流量和威脅,以此防御攻擊。然而,網(wǎng)絡(luò)流量識別不僅要分析海量數(shù)據(jù),還要在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的前提下實現(xiàn)實時監(jiān)控,對運算時間和運算空間的要求很高。如何在海量網(wǎng)絡(luò)流量中快速準(zhǔn)確地識別出不良行為是本論文主要研究的問題。面對日益復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)態(tài)勢,本論文從機(jī)器學(xué)習(xí)方法入手,嘗試進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量識別,在網(wǎng)絡(luò)流量特征提取時的特征選擇上和為使識別算法更快更準(zhǔn)確的參數(shù)選擇上做了相關(guān)研究。本論文的主要研究有:基于共識決策的特征選擇算法:本論文針對在網(wǎng)絡(luò)流量識別中表示流量的特征過多易導(dǎo)致系統(tǒng)分類效率降低,泛化能力下降的問題,結(jié)合已有的特征選擇算法,提出一種基于共識決策法的特征選擇算法。該算法不僅提供了比較完善的特征集,還研究了不同數(shù)量的特征對分類結(jié)果的影響,以滿足根據(jù)實際情況而選擇不同特征數(shù)量的需求。仿真結(jié)果表明,特征選擇提高了系統(tǒng)的檢測效率,降低了運算復(fù)雜性;诟倪M(jìn)人工蜂群算法的參數(shù)尋優(yōu)方法,并將之應(yīng)用于支持向量機(jī)的參數(shù)尋優(yōu):支持向量機(jī)算法是對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測和分類問題的一種有效方法,在網(wǎng)絡(luò)行為分類領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。算法參數(shù)(主要是懲罰因子C和核函數(shù)參數(shù)g)對分類準(zhǔn)確率影響很大。人工蜂群算法是近年來參數(shù)尋優(yōu)領(lǐng)域新出現(xiàn)的一種全局隨機(jī)搜索方法,具有計算簡單、參數(shù)設(shè)置少的優(yōu)點。對于標(biāo)準(zhǔn)人工蜂群算法用于支持向量機(jī)的參數(shù)尋優(yōu)容易達(dá)成局部最優(yōu)解,難以靠近全局最優(yōu),最終的收斂精度較低,計算時間較長的問題,本論文在原有搜索策略的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修改,提出一種表現(xiàn)更好的人工蜂群算法。該算法在雇傭蜂與跟隨蜂更新蜜源時,采用基于當(dāng)前最優(yōu)解的局部搜索策略,以提高蜜蜂的局部搜索能力,加快收斂速度并獲得更高的精度;引入混沌序列使產(chǎn)生的蜜源分布更均勻,防止陷入局部最優(yōu)。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的人工蜂群算法在搜索速度和精度上均優(yōu)于同類算法。最后本論文在Mathlab環(huán)境下結(jié)合上述改進(jìn)在KDDCUP99入侵檢測數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了識別實驗。實驗結(jié)果顯示,該方法在保障準(zhǔn)確性的前提下能夠獲得更高的識別效率。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)器學(xué)習(xí) 網(wǎng)絡(luò)流量識別 共識決策 特征選擇 人工蜂群
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP181;TP393.06
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 課題背景及研究意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)流量識別研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 發(fā)展趨勢和面臨問題10-11
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容11
- 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)11-13
- 第二章 網(wǎng)絡(luò)流量識別技術(shù)13-20
- 2.1 網(wǎng)絡(luò)流量識別簡介13-14
- 2.2 特征選擇算法14-16
- 2.3 SVM分類識別算法16-19
- 2.4 本章小結(jié)19-20
- 第三章 基于共識決策的特征選擇算法20-32
- 3.1 共識決策算法的原理和流程20-23
- 3.1.1 共識決策的原理20-21
- 3.1.2 共識決策的流程21-23
- 3.2 實驗數(shù)據(jù)集23-26
- 3.2.1 實驗數(shù)據(jù)KDDCUP99 數(shù)據(jù)集23-24
- 3.2.2 特征及選取24-26
- 3.3 基于共識決策的特征選擇實驗和結(jié)果分析26-31
- 3.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理26-28
- 3.3.2 基于共識決策特征提取的流程及對比實驗設(shè)計28
- 3.3.3 幾種原始特征選擇算法的比較28-29
- 3.3.4 原始特征選擇算法與共識決策特征提取的比較29-30
- 3.3.5 特征的數(shù)量對識別結(jié)果的影響30-31
- 3.4 本章小結(jié)31-32
- 第四章 基于改進(jìn)人工蜂群參數(shù)尋優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)流量分類32-44
- 4.1 人工蜂群參數(shù)尋優(yōu)的原理和改進(jìn)33-38
- 4.1.1 人工蜂群來源33
- 4.1.2 人工蜂群算法基本原理33-36
- 4.1.3 基于當(dāng)前最優(yōu)解和混沌序列的改進(jìn)人工蜂群36-37
- 4.1.4 算法流程37-38
- 4.2 改進(jìn)人工蜂群的實驗38-42
- 4.2.1 實驗測試函數(shù)和對比算法38
- 4.2.2 實驗結(jié)果和分析38-41
- 4.2.3 算法的時間復(fù)雜度分析41-42
- 4.3 改進(jìn)人工蜂群優(yōu)化SVM參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)流量分類42
- 4.4 本章小結(jié)42-44
- 第五章 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量識別實驗44-48
- 5.1 實驗環(huán)境44
- 5.2 實驗流程44-46
- 5.3 特征選擇和參數(shù)尋優(yōu)共同優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)流量識別實驗結(jié)果與分析46-47
- 5.4 本章小結(jié)47-48
- 主要結(jié)論與展望48-49
- 致謝49-50
- 參考文獻(xiàn)50-53
- 附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位之間發(fā)表的論文53
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:357814
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