Анализ и оптимизация алгоритмов вейвлет-разложения для применения в режиме реального времени в системах обнаружения аномалий телекоммуникационных данных
Ключевые слова:
вейвлет, всплеск, спектрально-временной анализ, система обнаружения аномалий, системы реального времени, телекоммуникационные данные, анализ временных рядов, обработка сигналовАннотация
Одним из подходов к обнаружению сетевых аномалий является анализ рядов показателей функционирования сети. Характеристики, рассчитанные по вейвлет-коэффициентам, действительно, более чувствительны к изменениям ряда, чем характеристики, рассчитанные непосредственно по ряду, но при этом требуют большего объема вычислений, поэтому спектрально-временные алгоритмы, безусловно, подлежат оптимизации для применения в системах реального времени. Кроме того, существуют различные подходы к выполнению вейвлет-разложений, каждый из которых занимает свое место по информативности (по количеству уточняющих коэффициентов), области достоверных значений, вычислительной сложности преобразований. В статье предлагается обоснованный подход к выполнению таких алгоритмов для применения в режиме реального времени в системах обнаружения аномалий телекоммуникационных данных.Литература
Астафьева Н. Вейвлет анализ: основы теории и примеры применения // Успехи Физических Наук. 1996. Т. 166, № 11. C. 1145–1170.
Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и спектрального анализа: Пер. с англ. М. : Мир, 1983. 312 с., ил.
Будько М.Б. Особенности применения вейвлетов к анализу данных мониторинга сети // III Всероссийская научно-техническая конференция ИКВО НИУ ИТМО «Проблема комплексного обеспечения информационной безопасности и совершенствование образовательных технологий подготовки специалистов силовых структур» : сб. трудов. СПб: Изд-во НИУ ИТМО, 2012. С. 8-14.
Будько М.Б., Будько М.Ю. Отслеживание изменений в структуре сети и решение задач повышения безопасности на основе анализа потоков данных // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. СПб : Изд-во СПбГУ ИТМО, 2009. № 59. С. 78-82.
Воробьев В., Грибунин В. Теория и практика вейвлет-преобразования. СПб : Изд-во ВУС, 1999. 208 с.
Добеши И. Десять лекций по вейвлетам : Пер. с англ. - Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 464 с.
Дремин И., Иванов О., Нечитайло В. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. 2001. Т. 171, № 5. С. 465-561.
Лазоренко О.В., Лазоренко С.В., Черногор Л.Ф. Вейвлет-анализ модельных сигналов с особенностями. 1. Непрерывное вейвлет-преобразование // Радиофизика и радиоастрономия. 2007. Т. 12, № 2. С. 182-204.
Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и спектрального анализа: Пер. с англ. М. : Мир, 1983. 312 с., ил.
Будько М.Б. Особенности применения вейвлетов к анализу данных мониторинга сети // III Всероссийская научно-техническая конференция ИКВО НИУ ИТМО «Проблема комплексного обеспечения информационной безопасности и совершенствование образовательных технологий подготовки специалистов силовых структур» : сб. трудов. СПб: Изд-во НИУ ИТМО, 2012. С. 8-14.
Будько М.Б., Будько М.Ю. Отслеживание изменений в структуре сети и решение задач повышения безопасности на основе анализа потоков данных // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. СПб : Изд-во СПбГУ ИТМО, 2009. № 59. С. 78-82.
Воробьев В., Грибунин В. Теория и практика вейвлет-преобразования. СПб : Изд-во ВУС, 1999. 208 с.
Добеши И. Десять лекций по вейвлетам : Пер. с англ. - Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 464 с.
Дремин И., Иванов О., Нечитайло В. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. 2001. Т. 171, № 5. С. 465-561.
Лазоренко О.В., Лазоренко С.В., Черногор Л.Ф. Вейвлет-анализ модельных сигналов с особенностями. 1. Непрерывное вейвлет-преобразование // Радиофизика и радиоастрономия. 2007. Т. 12, № 2. С. 182-204.
Analysis and optimization of wavelet decomposition algorithms for use in real-time anomaly detection systems
Abstract
One of the approaches to the detection of network anomalies is the analyses of parameters of functioning of a network. Characteristics, calculated on a wavelet coefficients, indeed, are more sensitive to changes in the number, than the characteristics calculated directly in a row, but this requires more calculations, the spectral-time algorithms, of course, subject to optimize for application in real-time systems. In addition, there are different approaches to the implementation of wavelet expansions, each of which has its place on the informative value (the number of qualifying ratios), the authentic values, the computational complexity of the transformations. The article offers a reasonable approach to the implementation of these algorithms for use in real-time anomaly detection systems.Опубликован
2013-08-01
Как цитировать
Будько, М. Б., & Будько, М. Ю. (2013). Анализ и оптимизация алгоритмов вейвлет-разложения для применения в режиме реального времени в системах обнаружения аномалий телекоммуникационных данных. Труды СПИИРАН, 4(27), 181-188. https://doi.org/10.15622/sp.27.15
Раздел
Статьи
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).