吉林大学学报(工学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (7): 2041-2047.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20250362
• 计算机科学与技术 • 上一篇
Yun GAO1(
),Jian-hui ZHOU1,2(
),Yan-ping GUO1
摘要:
流式多层网络由多个动态交互的网络层(如物理层、协议层、应用层)构成,其数据存在时序跨层耦合性,而采用非滑动窗口方法会无法捕捉多层网络间数据的动态时空耦合效应,导致据挖掘中的DBI数值较高。为此,提出动态时间窗口约束下流式多层网络异常数据深度挖掘算法。利用滑动窗口将流式多层网络数据流划分成多个时间窗口,在各时间窗口内,结合局部异常因子(LOF)挖掘疑似异常数据;针对多层网络数据异常模式的跨层耦合特性,引入马尔科夫链模型,构建时间维度的状态转移概率矩阵和空间维度的交叉状态转移概率矩阵,有效捕捉异常数据的动态时空耦合效应特征,将该特征输入至C-LSTM混合模型,实现异常数据深度挖掘。实验结果显示:该算法可以利用动态时间窗口挖掘疑似异常数据,异常数据深度挖掘结果可匹配实际标签结果;在多种异常类型数据挖掘中的DBI数值低于0.2,能更精准地实现多种类别异常数据与正常数据的区分。
中图分类号:
| [1] | 付建平, 赵海燕, 曹健, 等.面向业务过程异常检测的深度学习模型BPAD-LS[J]. 小型微型计算机系统, 2022, 43(5): 902-912. |
| Fu Jian-ping, Zhao Hai-yan, Cao Jian,et al. Deep learning model BPAD-LS for business process anomaly detection[J]. Journal of Chinese Computer Systems,2022,43(5): 902-912. | |
| [2] | 项秋艳, 訾玲玲, 丛鑫.改进自适应模型池的在线异常检测算法[J].电子学报, 2024, 52(7): 2503-2514. |
| Xiang Qiu-yan, Zi Ling-ling, Cong Xin. Improved Adaptive model pools for online anomaly detection algorithms[J]. Acta Electronica Sinica,2024,52(7): 2503-2514. | |
| [3] | 张兵, 卞利. 基于FW-PSO的大区域无线传感网络流量异常检测算法[J]. 传感技术学报, 2023, 36(7): 1116-1121. |
| Zhang Bing, Bian Li. Traffic anomaly detection algorithm for large area wireless sensor network based on FW-PSO[J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators,2023, 36(7): 1116-1121. | |
| [4] | 高杨, 马贺男, 刘晓菲. 大数据流序列异常PSO-PFCM聚类检测算法仿真[J].计算机仿真, 2023, 40(11): 437-441. |
| Gao Yang, Ma He-nan, Liu Xiao-fei. Simulation of PSO-PFCM clustering detection algorithm for large data stream sequence anomaly[J]. Computer Simulation,2023, 40(11): 437-441. | |
| [5] | 郑俊华, 魏晋宏. 基于特征补全的无线传感器网络异常数据流检测[J]. 传感技术学报, 2024, 37(6): 1061-1066. |
| Zheng Jun-hua, Wei Jin-hong. Anomaly data flow detection in wireless sensor networks based on feature completion[J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators, 2024, 37(6): 1061-1066. | |
| [6] | 康耀龙, 冯丽露, 张景安, 等.基于谱聚类的高维类别属性数据流离群点挖掘算法[J].吉林大学学报: 工学版, 2022, 52(6): 1422-1427. |
| Kang Yao-long, Feng Li-lu, Zhang Jing-an,et al. Outlier mining algorithm for high dimensional categorical data streams based on spectral clustering[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2022,52(6):1422-1427. | |
| [7] | 徐成桂, 徐广顺. 云端大数据流序列异常挖掘数学建模仿真[J]. 计算机仿真, 2022, 39(8): 514-518. |
| Xu Cheng-gui, Xu Guang-shun. Mathematical modeling and simulation of cloud big data stream sequence anomaly mining[J]. Computer Simulation,2022,39(8):514-518. | |
| [8] | 胡天柱, 沈玉龙, 任保全, 等. 基于内存增强自编码器的轻量级无人机网络异常检测模型[J]. 通信学报, 2024, 45(4): 13-26. |
| Hu Tian-zhu, Shen Yu-log, Ren Bao-quan,et al. Lightweight anomaly detection model for UAV networks based on memory-enhanced autoencoders[J]. Journal on Communications,2024,45(4): 13-26. | |
| [9] | 王翔. 基于滑动窗口的流式RDF数据的模式匹配方法[J].计算机工程与设计,2024, 45(5): 1458-1464. |
| Wang Xiang. Pattern matching for streaming RDF graph over sliding windows[J]. Computer Engineering and Design,2024,45(5):1458-1464. | |
| [10] | 单芝慧, 韩萌, 韩强. 基于滑动窗口的数据流高效用模糊项集挖掘[J].南京师大学报:自然科学版,2023, 46(1): 120-129. |
| Shan Zhi-hui, Han Meng, Han Qiang. High utility fuzzy itemsets mining over data stream based on sliding window model[J]. Journal of Nanjing Normal University(Natural Science Edition),2023,46(1):120-129. | |
| [11] | 张妮, 韩萌, 王乐, 等.基于滑动窗口的含负项高效用模式挖掘方法[J].郑州大学学报: 理学版,2022, 54(4): 55-63. |
| Zhang Ni, Han Meng, Wang Le,et al. Mining high utility patterns with negative utility over data stream[J]. Journal of Zhengzhou University(Natural Science Edition),2022, 54(4): 55-63. | |
| [12] | 武培成, 赵旭俊, 靳黎忠. 基于网格密度积叠的流数据异常检测[J]. 计算机工程与科学, 2025, 47(1): 75-85. |
| Wu Pei-cheng, Zhao Xu-jun, Jin Li-zhong. Anomaly detection of stream data based on grid density stacking [J]. Computer Engineering and Science, 2025, 47(1): 75-85. | |
| [13] | 车丽娜, 任秀丽. 基于滑动窗口和置信度的无线传感器网络异常检测算法[J]. 传感技术学报, 2023, 36(11): 1801-1807. |
| Che Li-na, Ren Xiu-li. Anomaly detection algorithm based on sliding windows and confidence for WSN[J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators,2023,36(11):1801-1807. | |
| [14] | 王晓湘, 刘洞天, 刘南江, 等.基于LSTM的震后通信数据异常检测分析[J].中国地震, 2022, 38(2): 270-279. |
| Wang Xiao-xiang, Liu Dong-tian, Liu Nan-jiang,et al. LSTM-based anomaly detection and analysis of post-earthquake communication data[J]. Earthquake Research in China,2022,38(2): 270-279. | |
| [15] | 邓春华, 周勇. 基于LSTM-SVM模型的ES多变量时序异常检测[J]. 计算机仿真, 2023, 40(3): 471-475. |
| Deng Chun-hua, Zhou Yong. Multi-variable timing anomaly detection of embedded software based on LSTM-SVM model[J]. Computer Simulation,2023,40(3): 471-475. |
| [1] | 王秀慧,徐永波. 软注意力掩码嵌入下中文命名实体识别算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2026, 56(1): 231-238. |
| [2] | 程光,李沛霖. 基于MSE改进BiLSTM网络算法的工业互联网异常流量时空融合检测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(4): 1406-1411. |
| [3] | 田婧,马社强,赵丹,陈发城. 单全球导航卫星系统信号下基于自监督双向长短时记忆网络的车辆速度估计方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(12): 3852-3861. |
| [4] | 曹洁,苏广,张红,李鹏辉. CapsNet融合D-BiLSTM的区域复杂路网交通速度预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(9): 2531-2539. |
| [5] | 陈岳林,高铸成,蔡晓东. 基于BERT与密集复合网络的长文本语义匹配模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(1): 232-239. |
| [6] | 王克勇,鲍大同,周苏. 基于数据驱动的车用燃料电池故障在线自适应诊断算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2022, 52(9): 2107-2118. |
| [7] | 华强,金立生,郭柏苍,张舜然,王禹涵. 一种混行环境下驾驶人认知分心识别方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2022, 52(8): 1800-1807. |
| [8] | 戴礼灿,代翔,崔莹,魏永超. 基于深度集成学习的社交网络异常数据挖掘算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2022, 52(11): 2712-2717. |
| [9] | 郭晓然,罗平,王维兰. 基于Transformer编码器的中文命名实体识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(3): 989-995. |
| [10] | 应文威, 欧勇恒, 蒋宇中, 张伽伟, 陈聪. 新型自适应非高斯接收机设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(06): 1685-1689. |
|
||