Reconstructed Graph Neural Network With Knowledge Distillation for Lightweight Anomaly Detection
Notice bibliographique
Résumé
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.
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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».