构造稀疏最小二乘支持向量机的网络入侵检测模型

从最小二乘支持向量机的稀疏表达出发,构建高效的基于稀疏最小二乘支持向量机的网络入侵检测模型,提出了一种通过基于核空间近似策略的有效低秩逼近来有效减小原始训练样本集中的支持向量数来实现最终模型的稀疏表达.以MIT KDD99数据集为基础,对所提出方法进行有效性验证,并与利用剪枝策略通过递归过程中不断减少模型中支持向量个数的稀疏化方法、基本最小二乘支持向量机以及标准支持向量机方法的性能进行对比.结果表明:基于核空间近似的最小二乘支持向量机稀疏化与标准最小二乘支持向量机相当;此外稀疏最小二乘支持向量机能够提高入侵检测响应速度.     

基于稀疏化鲁棒LS--SVR与多目标优化的铁水硅含量软测量建模

针对高炉炼铁过程的关键工艺指标———铁水硅含量[ Si]难以直接在线检测且化验过程滞后的问题,提出一种基于稀疏化鲁棒最小二乘支持向量机( R-S-LS-SVR)与多目标遗传参数优化的铁水[ Si]动态软测量建模方法。首先,针对标准最小二乘支持向量机( LS-SVR)的拉格朗日乘子与误差项成正比导致最终解缺少稀疏性的问题,提取样本数据在特征空间映射集的极大无关组来实现训练样本集的稀疏化,降低建模的计算复杂度;其次,标准最小二乘支持向量机的目标函数鲁棒性不足的问题将IGGIII加权函数引入稀疏化后的最小二乘支持向量机模型进行鲁棒性改进,得到鲁棒性较强的稀疏化鲁棒最小二乘支持向量机模型;最后,针对常规均方根误差评价模型性能的不足,提出从建模误差与估计趋势评价建模性能的多目标评价指标。在此基础上,利用非支配排序的带有精英策略的多目标遗传算法优化模型参数,从而获得具有最优参数的铁水[ Si]在线软测量模型。工业实验及比较分析验证了所提方法的有效性和先进性。     

基于自适应最小二乘支持向量机的预测函数控制

提出一种基于最小二乘支持向量机在线建模的自适应函数预测控制算法.该方法提出一种新样本与模型节点的相似性计算方法,结合预测误差与过程先验知识给出控制模型节点的加入准则,使其自适应调整模型的复杂度,保证模型系数的稀疏性,有效地提高建模的精度和速度;给出增加节点和删除最早节点时最小二乘支持向量机模型更新的在线递推形式;基于局部在线最小二乘支持向量机的线性化模型,给出了自适应预测函数控制算法.以pH中和控制作为仿真实例,结果表明该算法的有效性.     

一种改进的最小二乘支持向量机算法

最小二乘支持向量机是标准支持向量机的一种扩展,它是支持向量机在二次损失函数下的一种形式.它用等式约束代替不等式约束,求解过程变为解一组等式方程,避免了求解耗时的二次规划问题,但同时也丧失了标准支持向量机的稀疏性,影响了二次学习的效率.针对上述问题,本文提出了一种改进的最小二乘支持向量机增量学习方法.改进的最小二乘支持向量机算法采用自适应剪枝方法对解进行稀疏,根据每次训练得到的分类器性能来设定剪枝阚值和样本增量的大小,如果得到的分类器性能好,剪枝阈值和样本增量就大,反之,剪枝阚值和样本增量就小,从而提高了最小二乘支持向量机训练效率,解决了稀疏性问题.最后,仿真实验表明该算法方案可行.     

云计算环境下非法用户入侵行为的检测与分析

为提高云计算环境下非法用户入侵行为的检测效果,设计一种新型云计算环境下非法用户入侵行为的检测模型.首先提取云计算环境下非法用户入侵行为特征,采用主成分分析对特征进行特征筛选;然后采用最小二乘支持向量机对非法用户入侵行为进行分类和检测,并采用粒子群算法确定最小二乘支持向量机的参数;最后选择具体非法用户入侵数据集对模型的有效性进行验证.结果表明,该模型能获得较高正确率的非法用户入侵行为检测结果,加快了非法用户入侵行为的检测速度.     

鲁棒最小二乘支持向量机及其在软测量中的应用

针对最小二乘支持向量机在利用产生于工业现场的非理想数据集进行建模预测时,稀疏化模型鲁棒性差的问题,提出了一种基于模糊C均值聚类和密度加权的稀疏化方法.首先通过模糊C均值聚类将训练样本划分为若干个子类;然后计算每个子类中各样本的可能贡献度,依次从每个子类中选取具有最大可能贡献度的样本作为支持向量;最后更新每个样本的可能贡献度,继续从各个子集中增选支持向量,直至稀疏化后的模型性能满足要求.仿真结果和磨机负荷实际应用表明,该方法能够兼顾模型在整体样本集和各工况子集上的性能,在实现模型稀疏化的同时,能够显著改善最小二乘支持向量机模型的鲁棒性.     

加权最小二乘支持向量机与最小二乘问题的关系

研究了加权最小二乘支持向量机与最小二乘法的关系．证明了用加权最小二乘支持向量机作函数估计与在特征空间中用最小二乘法得到的解是一致的．加权最小二乘支持向量机选择核相当于最小二乘法选择基函数组．由此提出了采用加权最小二乘支持向量机解决最小二乘法问题的思想,保证解具有良好的推广性、鲁棒性与稀疏性．     

稀疏最小二乘支持向量机及其应用

提出基于特征向量选择(feature vector selection,FVS)的稀疏最小二乘支持向量机(sparse least squares support vector machine,SLS-SVM)模型,解决最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)稀疏化问题。采用FVS在特征空间构建特征向量子集,对训练样本进行稀疏线性重构;将稀疏化的特征向量作为支持向量,从而实现对LS-SVM稀疏化建模。将SLS-SVM模型进行弓网系统的仿真对比实验,结果表明SLS-SVM模型在取得高预报精度的同时,可实现支持向量的高度稀疏化,从而加快模型预报速度。     

基于多核对称最小二乘支持向量机的永磁同步电机混沌建模

针对永磁同步电机在一定情况下呈现混沌特性且混沌模型难以精确获得的情况,提出了一种基于多核对称最小二乘支持向量机的回归建模方法.在最小二乘支持向量机模型中增加对称性的约束条件,构成对称最小二乘支持向量机.将多核学习的方法与对称最小二乘支持向量机相结合,构造由多个基本核函数线性组合而成的新的等价核,用于建立永磁同步电机的混沌回归模型.仿真结果表明,与一般最小二乘支持向量机相比,该方法能够降低单个核函数的选择对建模精度的影响,提高混沌建模精度.     

基于多重回归LSSVM的并发故障诊断

提出了一种基于多重回归最小二乘支持向量机模型的并发故障诊断方法,并将其应用于诊断某船舶主柴油机冷却系统的并发故障.仿真结果表明,该方法具有良好的效果,能够对系统的单个故障和并发故障进行检测.仿真结果还表明,多重回归最小二乘支持向量机模型适合于小样本条件下多输入多输出数据样本的建模,在一定噪声的影响下仍能够得到相对准确的诊断结果,因此多重回归最小二乘支持向量机模型为一种有效的并发故障诊断方法.     

分布式信息融合的物联网事件检测方法

事件检测是物联网感知技术的一项重要应用。由于感知节点资源受限,事件检测准确率与节点能量有效性较难平衡。提出了一种新的物联网事件检测方法,基于分布式无线传感器网络,采用特征选择与人工智能学习算法,对感知数据进行局部与全局的二级信息融合,在降低节点功耗的同时提升了检测的准确率。进行要地周界入侵事件检测实验,结果表明,该方法相比传统的事件检测方法更加有效。     

由粗到精分层技术下的复杂网络入侵检测方法研究

摘要：复杂网络具有开放性、互联性和共享性,易受到大规模的入侵,采用传统“一对一”方式构建网络入侵检测器,检测费时,实时性检测差。为了提高复杂网络入侵检测性能,提出一种引入由粗到精分层概念的多层网络入侵检测模型,在传统的LSSVM分类器基础上,对分类过程进一步细分,建立一种由粗到精策略,构造多层的网络入侵分类器,在精细分类层,将引入拥挤度和隔离度因子的粒子群优化分类器,以提高入侵分类器性能。最后采用KDD 99数据集进行仿真测试。结果表明,相对于其它检测模型,该模型不仅加快了入侵检测速度,满足入侵检测实时性,同时提高了网络入侵检测率,为网络安全提供了有效保证。     

一种在线稀疏LSSVM及其在系统建模中的应用

为了减少在线最小二乘支持向量机(LSSVM)的计算量和存储空间,提出了一种在线稀疏LSSVM.这种LSSVM利用滑动时间窗中部分时刻的样本作为训练样本集.新时刻的样本总是加入训练样本集;每次删除样本时,若滑动时间窗最前端时刻的样本在训练样本集中,则删除它,否则从训练样本集中选择留一法预测误差最小的样本删除.与现有的在线LSSVM相比,这种在线稀疏LSSVM能用较少的样本学习系统较多的特性,能提高时空效率;与现有的在线稀疏LSSVM相比,它能摆脱陈旧样本的影响,更加适应系统的时变性.系统建模仿真实验表明,该在线稀疏LSSVM能节省时间和空间,具有较高的预测精度.     

基于混合入侵检测技术的网络入侵检测方法

总结了异常检测和误用检测的优缺点,结合其优点,并克服其缺点,提出了基于混合入侵检测技术的网络入侵检测系统模型.对于同一行为,异常检测结果和误用检测结果不总是一样的,跟踪算法有效地解决了异常检测结果与误用检测结果不完全相同的问题;采用了数据挖掘方法建立正常行为轮廓库,并采用了全序列比较法和相关函数法实现异常检测引擎;提出的模型较基于单一入侵检测技术的模型相比,具有更好的检测效果.     

基于WIA-PA网络的周界入侵检测系统设计与实现

分析了周界环境的防入侵需求,针对周界的物理入侵和传感网自身面临的安全威胁,提出了一种基于WIA-PA(wireless networks for industrial automation-process automation)网络的围界防入侵安全系统体系结构,设计了周界入侵检测系统的组网方案和安全机制,采用密钥管理、安全入网、基于预共享密钥的双向鉴别、周界安全检测及入侵行为记录等技术来保证传感网的安全,在此基础上,设计并实现了基于WIA-PA网络的周界防入侵安全系统。测试结果表明,该系统能够探测到周界的物理入侵,增加了网络安全机制,系统的安全性和可用性得到有效提高。     

基于分布式网络入侵检测系统的研究及其实现

在分析现有网络入侵检测系统局限性的基础上，提出一个基于模式匹配误用检测技术的分布式网络入侵检测系统模型。该模型可用于应用层协议分析，提高了检测精度；采用协议流分析技术，减少了检测时间与误报率；采用中断会话和防火墙联动，可实现主动响应；在主体智能协作与负载平衡上考虑了其分布式的特性；在Linux环境下构建基于实时智能协作引擎的原型系统，验证该模型的特性。     

基于经验模态分解的局域网络入侵检测算法

通过对局域网络入侵的准确检测可以保障网络安全,由于局域网网络入侵信号具有瞬时频率特性,采用传统的时频分析方法难以实现有效检测,出现检测不准确的问题.为此提出基于经验模态分解的局域网络入侵检测算法,分析网络攻击的防护原理和DOS攻击对网络的危害,对信号处理方法进行检测方法设计.卡尔曼滤波方法对DOS入侵信号进行前置滤波,去除入侵信号的EMD虚假分量,采用小波阈值去噪方法进行信号提纯,采用经验模特分解方法,使得DOS入侵信号特征与干扰组成成分最佳匹配,提取HHT频谱实现对入侵信号的准确检测.仿真结果表明,采用该检测方法进行局域网入侵检测,精度较高,抗干扰性强,检测性能优于传统算法.     

基于改进蚁群算法与遗传算法组合的网络入侵检测

为提高网络入侵检测的检测效果,提出一种基于改进蚁群算法与遗传算法组合的网络入侵检测方法.该方法采用遗传算法(genetic algorithm,GA)对网络入侵的特征集进行快速选取,为后续特征提取打下基础;对传统蚁群算法(ant colony optimization,ACO)的节点选择策略和信息素更新策略进行改进,提出一种改进的蚁群算法,提高对最优特征的选择效果,采用改进的蚁群算法对特征进一步选择;采用支持向量机(support vector machine,SVM)统计机器学习方法建立各类网络入侵的检测分类器.仿真实验结果表明,新的网络入侵检测方法综合GA和改进蚁群算法的优势,能够获得更好的入侵特征,从检测正确率、误报率和漏报率3个方面综合比较,新的网络入侵检测方法具有更好的网络入侵检测效果,且提高了检测速率.     

基于双参数最小二乘支持向量机(TPA-LSSVM)的风电时间序列预测模型的优化研究

风电时间序列预测模型的优劣直接影响风功率的应用价值,最小二乘支持向量机（least squares support vector machine,LSSVM）在处理风电预测问题上具有明显优势。提出了一种双参数算法（two-parameter algorithm,TPA）,从理论上证明了任意初始值均可线性收敛到全局最优值。调用TPA算法对LSSVM模型的惩罚因子和径向基宽度进行寻优赋值,并将训练好的TPA-LSSVM模型应用于风电预测中。仿真结果表明,与LSSVM模型、粒子群最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）模型、径向基函数神经网络（RBFNN）模型相比,TPA算法可以更好地实现LSSVM的参数寻优,TPA-LSSVM模型能有效提高预测精度。     

基于变精度粗糙集的入侵检测研究

网络行为的复杂性和动态变化使得入侵检测数据中存在大量干扰信息,入侵检测的误警率和漏警率很高,变精度粗糙集增强了粗糙集模型的抗干扰能力,适合分析不确定的数据集合。运用变精度粗糙集为入侵检测系统进行形式化描述,建立入侵检测信息系统和入侵检测模型。设计β参数调整算法,将训练数据集离散化后进行信息系统约简,然后生成入侵检测规则库,根据规则库进行入侵检测。模拟实验证明本方法具有良好的检测性能,可以适应网络行为的动态变化并检测出潜在的攻击行为。