MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4386074552 · doi:10.11159/cist23.114

Manifold Learning and Bayesian Characterization of Computer NetworkTraffic Supporting Machine Learning-Based Cyber System Protection

2023· article· en· W4386074552 sur OpenAlexvenueno aff
Nicholas V. Scott, Jack McCarthy

Notice bibliographique

RevueProceedings of the World Congress on Electrical Engineering and Computer Systems and Science · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueNetwork Security and Intrusion Detection
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBayesian networkComputer scienceCharacterization (materials science)Artificial intelligenceMachine learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

State-of-the-art cyber security rests on dynamic creation of graphical networks which model computer network traffic.This in turn allows for the assessment of optimal pathways relating different nodal components which comprise the cyber system.The estimation of such networks for cyber systems relies on robust statistical methods which provide structural understanding of cyber system components.Considering new technological initiatives directed towards using network theory as a tool to model the psychology lying behind cyber intrusion, a full top-to-bottom machine learning formulism and methodology for characterizing a computer network system is explored.The new aspect of this work is the utilization not only of classical frequentist methods for analysis but manifold learning and Bayesian methods for characterization and modelling of the interrelationships of cyber system network nodes.Such systematic analysis allows for ease of implementation of dynamic programming-based analysis directed towards optimal pathway and optimal stopping estimation.The focus of this work is on the application of statistical methods to noise-laden, freely available 4-dimensional computer network data consisting of date, internet protocol site number, remote autonomous system numbers, and connection counts across 10 computer server sites.The objective is to demonstrate how confidence in statistical cyber behavior can be gained using multiple exploratory machine learning techniques exploited as local and global describers of cyber intrusion variability.Preliminary results show that frequentist statistics and matrix factorizations can distill Poisson probability distributions along with sub-group structure for internet protocol network traffic.Such methods can also provide insight into the relative contributions of specific internet protocol sites to global and local connection count variance.A particular sub-group of locally non-distinct, correlated internet protocol sites possess a background network structure which could be interpreted as a hidden mode of network intrusion.Manifold learning provides consistent topological results where characteristic changes in internet protocol connection counts appear near a cusp in the manifolds.Principal component analysis eigenvalue and scree plots provide evidence that only four dimensions or internet protocol sites are responsible for the global variance-based manifold.This is consistent with non-negative matrix factorization eigenmode spectral results.Bayesian belief networks are applied as a tool to analyze the conditional probabilistic relationships existing between internet protocol server sites modeled as multi-state random variable nodes.Using the Peter and Clark algorithm for Bayesian belief network structural network learning, Bayesian belief network analysis shows specific IP sites which comprise sub-networks, including converging ones, and which parameterize the conditional probability of intrusion at server site A given server site B. The connections learned by the model are similar but not totally consistent with the correlations found in the frequentist statistics-based correlation matrix.Simulation-based instantiations at specific IP sites in the Bayesian belief network provide evidence of intrusion frequency probability, allowing information technology personnel insight into where and how resources should be placed and used to protect vital cyber systems.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,012
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,012

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,012
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,190
Écart entre enseignants0,184 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueProceedings of the World Congress on Electrical Engineering and Computer Systems and ScienceMême sujetNetwork Security and Intrusion DetectionTravaux en français237 207