吉林大学学报(信息科学版)

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基于 PCA 和 ELM 的网络入侵检测技术

黄思慧, 陈万忠, 李 晶   

  1. 吉林大学 通信工程学院, 长春 130012
  • 收稿日期:2017-02-17 出版日期:2017-09-29 发布日期:2017-10-23
  • 作者简介: 黄思慧(1992— ), 女, 吉林省吉林市人, 吉林大学硕士研究生, 主要从事分布式智能信息处理研究, (Tel)86-18686312870(E-mail)huangsihui1230@163. com; 陈万忠(1964— ), 男, 长春人, 吉林大学教授, 博士生导师, 主要从事分布式智能信息处理研究, (Tel)86-13500801366(E-mail)chenwz@ jlu. edu. cn。
  • 基金资助:
     吉林大学研究生创新基金资助项目(2016092)

Network Intrusion Detection Based on Extreme Learning Machine and Principal Component Analysis

HUANG Sihui, CHEN Wanzhong, LI Jing   

  1. College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China
  • Received:2017-02-17 Online:2017-09-29 Published:2017-10-23

摘要:  针对基于传统 BP(Back Propagation)神经网络算法的入侵检测技术收敛速度慢和检测率不高的问题, 提
出了一种基于主成分分析(PCA: Principal Component Analysis)和极限学习机(ELM: Extreme Learning Machine )
算法相结合的入侵检测方法。 对提取的特征矩阵采用了 PCA 降维, 并使用 ELM 算法对 4 类常见的攻击类型进
行了多分类检测。 实验结果表明, 该方法正确率高达 98. 337 5%, 检测时间仅 1. 851 7 s, 与传统方法相比缩短
了 2 ~6 倍, 同时还提高了检测率和精度, 降低了误报率和漏报率。 最终改善了正确率、 误报率、 漏报率、 检测
率、 精度和测试时间 6 项指标。

关键词: 主成分分析, 入侵检测, 极限学习机, BP 神经网络

Abstract: Because the intrusion detection based on traditional BP (Back Propagation) neural network has
deficiency in the convergence speed and detection rate, a method based on ELM(Extreme Learning Machine)
using PCA(Principal Component Analysis) is proposed. We use PCA to reduce the dimension of the extracted
eigenmatrix and use ELM to detect four types of common attacks. The experimental results show that the accuracy
of the proposed method can reach 98. 337 5%, and the detection time is as fast as 1. 851 7 s. This method also
improves the detection rate and precision, and reduces the false positive rate and false negative rate. The
proposed method achieves the improvement of these six criterions.

Key words: intrusion detection, back propagation neural network, extreme learning machine(ELM), principal component analysis(PCA)

中图分类号: 

  • TP393. 08