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Enregistrement W4396506525 · doi:10.1109/tnnls.2024.3389714

Reconstructed Graph Neural Network With Knowledge Distillation for Lightweight Anomaly Detection

2024· article· en· W4396506525 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Graph Neural Networks
Établissements canadiensSt. Francis Xavier University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceGraphTheoretical computer scienceData miningDistributed computingAnomaly detectionArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The proliferation of Internet-of-Things (IoT) technologies in modern smart society enables massive data exchange for offering intelligent services. It becomes essential to ensure secure communications while exchanging highly sensitive IoT data efficiently, which leads to high demands for lightweight models or algorithms with limited computation capability provided by individual IoT devices. In this study, a graph representation learning model, which seamlessly incorporates graph neural network (GNN) and knowledge distillation (KD) techniques, named reconstructed graph with global-local distillation (RG-GLD), is designed to realize the lightweight anomaly detection across IoT communication networks. In particular, a new graph network reconstruction strategy, which treats data communications as nodes in a directed graph while edges are then connected according to two specifically defined rules, is devised and applied to facilitate the graph representation learning in secure and efficient IoT communications. Both the structural and traffic features are then extracted from the graph data and flow data respectively, based on the graph attention network (GAT) and multilayer perceptron (MLP) techniques. These can benefit the GNN-based KD process in accordance with the more effective feature fusion and representation, considering both structural and data levels across the dynamic IoT networks. Furthermore, a lightweight local subgraph preservation mechanism improved by the graph attention mechanism and downsampling scheme to better utilize the topological information, and a so-called global information alignment defined based on the self-attention mechanism to effectively preserve the global information, are developed and incorporated in a refined graph attention based KD scheme. Compared with four different baseline methods, experiments and evaluations conducted based on two public datasets demonstrate the usefulness and effectiveness of our proposed model in improving the efficiency of knowledge transfer with higher classification accuracy but lower computational load, which can be deployed for lightweight anomaly detection in sustainable IoT computing environments.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
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 enseignants0,960
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,010
Tête enseignante GPT0,224
Écart entre enseignants0,214 · 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