HIDM: Hybrid Intrusion Detection Model for Industry 4.0 Networks Using an Optimized CNN-LSTM with Transfer Learning
Notice bibliographique
Résumé
Industrial automation systems are undergoing a revolutionary change with the use of Internet-connected operating equipment and the adoption of cutting-edge advanced technology such as AI, IoT, cloud computing, and deep learning within business organizations. These innovative and additional solutions are facilitating Industry 4.0. However, the emergence of these technological advances and the quality solutions that they enable will also introduce unique security challenges whose consequence needs to be identified. This research presents a hybrid intrusion detection model (HIDM) that uses OCNN-LSTM and transfer learning (TL) for Industry 4.0. The proposed model utilizes an optimized CNN by using enhanced parameters of the CNN via the grey wolf optimizer (GWO) method, which fine-tunes the CNN parameters and helps to improve the model's prediction accuracy. The transfer learning model helps to train the model, and it transfers the knowledge to the OCNN-LSTM model. The TL method enhances the training process, acquiring the necessary knowledge from the OCNN-LSTM model and utilizing it in each next cycle, which helps to improve detection accuracy. To measure the performance of the proposed model, we conducted a multi-class classification analysis on various online industrial IDS datasets, i.e., ToN-IoT and UNW-NB15. We have conducted two experiments for these two datasets, and various performance-measuring parameters, i.e., precision, F-measure, recall, accuracy, and detection rate, were calculated for the OCNN-LSTM model with and without TL and also for the CNN and LSTM models. For the ToN-IoT dataset, the OCNN-LSTM with TL model achieved a precision of 92.7%; for the UNW-NB15 dataset, the precision was 94.25%, which is higher than OCNN-LSTM without TL.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».