当前位置: 首页 > 专利查询>武汉大学专利>正文

小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法及设备技术

技术编号:46569976 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:17
本发明专利技术提出一种小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法及设备,对工业物联网原始数据进行预处理得到工业物联网数据集,为每个数据类别分配独立的生成器,构建判别器与分类器共享特征提取层的网络架构;执行融合相对配对对抗损失、双重梯度惩罚机制及生成器特征解耦损失的对抗训练,生成样本优化,包括使用判别器筛选与真实标签一致的样本,基于特征相似度阈值剔除偏离真实分布的样本;将优化后样本输入入侵检测模型,进行训练评估。本发明专利技术通过双重优化策略,有效提升生成样本多样性和质量,增强模型训练稳定性;通过轻量化并行架构与动态对抗训练策略,在保证生成效率同时提升模型鲁棒性,解决了工业物联网环境下的入侵检测数据不平衡问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于网络安全与人工智能领域,尤其涉及基于深度生成模型的数据扩增方法在工业物联网环境下的网络入侵检测应用。


技术介绍

1、工业物联网设备具有数量庞大、分布广泛的特点,但普遍存在防护能力薄弱的问题,易遭受各类恶意攻击。入侵检测技术虽能为网络设备提供有效防护,但实际网络流量中正常与异常数据分布不均衡,这种类别不平衡问题会显著降低机器学习检测算法的性能。因此,在模型训练阶段经常采用数据平衡技术提升检测效果。

2、对于数据层面,普遍思路就是扩充少数样本、削减多数样本,如欠采样(undersampling)和过采样(oversampling)方法。其中,随机欠采样通过减少多数类样本数量来平衡数据集,但可能会丢失重要信息;而像smote(synthetic minority over-sampling technique)等过采样技术则通过合成少数类样本来改善不平衡,不过其生成样本的质量和多样性存在一定局限性,可能会造成过拟合、引入噪声数据。另外,基于深度生成模型如 vae、gan 的数据扩增一直是热门研究方向。在扩散模型兴起后,有学者尝试将其用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:所述预处理包括对离散特征进行独热编码,对连续特征执行标准化处理。

3.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:所述生成器采用全连接网络结构。

4.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:所述判别器与分类器采用带辅助分类器的网络结构,同步判断样本真伪与类别。

5.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:训...

【技术特征摘要】

1.一种小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:所述预处理包括对离散特征进行独热编码,对连续特征执行标准化处理。

3.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:所述生成器采用全连接网络结构。

4.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:所述判别器与分类器采用带辅助分类器的网络结构,同步判断样本真伪与类别。

5.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:训练采用的判别器损失函数融合相对配对对抗损失、分类损失、真实样本梯度惩罚和生成样本梯度惩罚。

6.根据权利要求1所述小样本非平衡工业物联网检测数据的扩增方法,其特征在于:训练采用的生成器损失函数融合相对配对对抗...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈志东苏之龙
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1