基于局部有限距离的聚类算法及其在网络入侵检测中的应用研究

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:godkillboy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现今,计算机和网络技术的发展日新月异,网络数据呈现几何倍率地增长,如何在规模庞大的网络数据中获取有价值的信息,已然成为重要课题。聚类分析技术作为最有效的数据挖掘方法之一,其在关于网络安全方面的异常入侵检测领域中发挥着不可替代的作用。基于划分的聚类方法在所有聚类方法中应用最广泛,比如基于点中心的k-means和基于平面中心的k PC、k PPC、q-flat、TWSVC等聚类技术,因其简单高效都备受关注。然而,以上方法在聚类过程中都会使用无界距离,这会产生三个问题:第一,无限延展问题;第二,对异常点敏感问题;第三,不能自动识别halo样本点。具体而言,无限延展问题会导致聚类混淆区域的出现,使原本属于A簇的少部分样本被归识为B簇;异常点敏感问题会导致聚类方法的鲁棒性受到影响,因为异常点的存在会对正常的聚类分割平面或中心造成偏移;最后,对halo样本的识别的能力有限。Halo样本可以定义为非常“靠近”正常类样本,但实际又不属于正常类的模糊边界样本,这类样本通常比较难识别和区分。而这类样本结构正好符合以动态、异构、高维以及海量为代表的网络入侵数据特性。为解决相关聚类算法存在的这些问题,本文给出了一种基于局部有限距离的聚类算法,并将此算法用于构建网络入侵检测模型。具体工作如下:(1)针对目前聚类算法大多基于无界距离的缺点,本文引入局部有限距离概念,通过局部有限距离去建立局部的聚类模型。该局部有限距离在聚类算法中的两个显著优势在于:第一,有限距离有效避免了无限延展问题可能带来的不同簇之间的混淆区域问题;第二,使用有限距离生成的聚类分割平面受噪声或者异常点影响小。因此,将局部有限距离用于聚类,提高了算法的鲁棒性。(2)提出了基于局部有限距离的聚类算法,该算法的主要思想是:在最优投影空间中最大化Capped L2,1-范数下的簇间距离,最小化Capped L2,1-范数下的簇内距离。所提算法避免了上述提到的三个问题,通过引入局部有限距离和判别信息实现了更有效的聚类,并通过Capped范数封顶操作自动识别halo样本。在人工数据、UCI基准数据以及图像分割数据上的测试结果表明,本文提出的模型具备有效性。(3)将上述所提聚类算法应用于异常检测领域,构建一种基于聚类的网络入侵检测模型。由于基于局部有限距离的聚类算法不仅能够实现稳定有效的聚类,还能自动识别halo样本,所以该模型在处理网络数据上具备优势。该模型主要包含初始类划分模块、子空间寻优模块以及聚类模块等等。最后,于经典的网络入侵数据集上验证模型有效性,结果表明,该模型具有十分良好的网络入侵检测性能。
其他文献
近年来,国务院和教育部陆续发布了多项与职业教育相关的政策文件,并多次提到要重视职业教育的高质量发展,大力提倡教师进行教学模式与方法的改革。《生物化学》是一门在分子水平上研究生命现象及其规律的学科,具有概念繁多、内容庞杂的特点。在中职《生物化学》教学实践过程中发现,教师多采用以“教”为中心的传统教学方法,注重知识传授而忽略了学生的主体地位,学生普遍存在学习积极性不高,学习兴趣不足,课堂参与度较低的情
学位
民生是人类社会发展永恒的主题,是关乎广大人民群众生活生计、生存发展的根本问题。中国共产党自成立之日起就把为人民谋幸福、为中华民族谋复兴作为自己的初心和使命,团结带领中国人民为创造美好生活而努力奋斗。进入新时代我国社会主要矛盾发生了巨大转变,民生需求更加丰富多样,因此,论文以马克思恩格斯共享发展思想为理论基础,总结了党的十八大以来我国农村民生建设取得的成就,系统分析了农村民生建设的现状及其原因,深入
学位
近年来,经济的快速发展促使各行业对应用型人才的需求激增。在此背景下,国家颁布系列政策文件推动职业教育的发展。本研究以国家政策为导向,紧跟职业教育发展的方向,在课堂教学中积极响应中等职业教育“课堂革命”的号召。笔者结合自身专业方向,对中职《植物保护技术》课程进行现状调查,发现当前中职《植物保护技术》课程教学主要存在以下问题:第一,提倡课堂改革,疏于实践落实;第二,易于经验教学,忽视教学设计理论;第三
学位
国家问题由来已久,各个时代的哲学家对国家问题的探讨层出不穷,古今中外每个时期的国家建设也是各不相同。之所以将国家观作为我的论文选题是基于以下两点,一方面,马恩著作中有大量国家思想的论述使我产生了研究兴趣,另一方面,对中国的国家发展历程与未来国家的发展趋势我本人有着深深的关切。作为中国国家建设的指导思想,马克思主义国家观研究能够推动新时代中国特色社会主义国家治理迈向更高台阶,也预示着未来国家的发展方
学位
中等职业教育作为我国职业教育不可缺少的一部分,越来越受到国家的重视,教育部门近期连续出台了一系列政策,要进一步提高学生的实践能力,培养技能型人才。目前园艺技术专业的中职学生在一定程度上存在实践能力薄弱、所学知识与实际操作脱节等现象,与社会和企业对学生的实践技能要求有一定的差距。《农作物种子生产与经营》课程作为中职学校结合实际情况开设于园艺技术专业中的专业课程,其教学内容有很强的实践性,注重培养学生
学位
“十四五”的开局之年,国家明确指出要建立健全现代职业教育体系,中等职业教育作为现代职业教育体系中的基础教育,其重要性不言而喻。生态文明建设的不断推进,人民群众对人居环境的美好追求,给园林行业的发展带了新的机遇,但现今中职园林技术专业的人才培养多注重于基础知识和技能的传授,传统的教学模式已然难以适应企业生产实际和产业发展对人才培养的要求。《园林植物》课程,作为中职学校园林技术专业的主要专业基础课之一
学位
两岸关系对国家主权、央地关系等传统宪法问题提出了一些现实诘问,这些问题本应成为宪法学重视的研究对象。随着两岸关系逐渐步入深水区,在宪法层面对相关问题进行回应和规范诠释,也是应有之义。本文以广义的宪法(宪法典和宪法性法律)中的两岸关系条款为研究对象,运用法学的规范分析研究方法,结合宪法中两岸关系条款的演变,归纳现行《宪法》中两岸关系条款的规范体系现状、未尽之处,并尝试对未尽之处进行回应,最后对宪法两
学位
深化职业教育教学改革、创新教学模式与方法、提高课堂教学质量是培养实用型、技术型和技能型人才,推动现代职业教育高质量发展的重要举措之一,在中职教学中融入STEAM教育理念是深化教学改革的趋势所向。本论文围绕“如何将STEAM教育理念融入中职《植物生产与环境》课程教学”这一核心问题,采用文献研究法、问卷调查法和访谈法等研究方法,进行了以下三个方面的研究:(1)基于STEAM教育理念的中职《植物生产与环
学位
科学探究活动是进行幼儿科学教育的重要形式,现阶段我国幼儿科学探究的形式较为单一,诸如微观世界等不易观察的探究过程缺少必要的环境支撑,不能有效地培养幼儿的科学探究能力。近年来,增强现实技术(AR)因其立体直观、实时交互性、情境模拟等优势在教育领域的应用不断深入,为培养幼儿初步的探究能力提供了新的可能。因此,研究尝试将AR融入5-6岁幼儿科学探究活动中,提出AR支持的5-6岁幼儿科学探究活动设计框架。
学位
近年来,增强现实(Augmented Reality,AR)作为一种新兴的技术手段,被越来越多地应用于中小学课堂。通过AR所创造的虚实融合学习环境和沉浸性学习体验,为设计和实施传统课堂活动提供了新的手段和方式。将AR技术应用于讲故事学习活动之中,便是一种兼具创造性和体验性的语言培养方式。但在一些学校的传统故事性教学中,学生对故事的理解和表达依然存在着诸如理解不到位、表述不清晰等问题。本研究旨在设计
学位