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专利号: 201811637319X
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于数据挖掘的网络入侵检测方法,其特征在于该方法具体步骤包括:步骤(1)使用改进权值更新方法的Adaboost算法进行弱分类器训练:步骤(1.1)设初始训练集为D={(x1,y1),(x2,y2),...,(xN,yN)},N为训练集中训练样本总数;初始化训练样本的权值:每一个训练样本最初的权值均为1/N,初始权值向量为{1/N,

1/N,…,1/N};

步骤(1.2)训练T个弱分类器,第t个弱分类器的训练方式如下,1≤t≤T:步骤(1.2.1)根据训练样本权值从初始训练集D中有放回地随机抽取N个训练样本,作为第t个弱分类器ht的训练集Dt;

步骤(1.2.2)根据训练集Dt训练得到弱分类器ht;

步骤(1.2.3)计算ht的分类错误率εt和权重αt;

其中I[ht(xn)=yn],表示第t个弱分类器对第n个训练样本的预测值与实际值是否相等;若相等,则为1;若不相等,则为0;(xn,yn)表示第n个训练样本;

步骤(1.2.4)如果εt<0.5,则重新训练ht;如果εt≥0.5,进入下一步;

步骤(1.2.5)更新训练样本权值,更新方式如下:首先,统计第n个训练样本在前t个弱分类器的组合下能够被正确分类的概率Et(n):然后,计算第n个训练样本第t+1次的权值Wt+1(n),前t次的分类准确率越低,权值提升越大:

其中,Zt是归一化因子,

步骤(1.3)返回训练阶段得到的T个弱分类器集合H={h1,h2,…,hT};

步骤(2)定义一种新的分类器间相似度度量方式:步骤(2.1)设 表示T个训练集中训练样本的下标矩阵,Dt=[dt1,dt2,…,dtN]为矩阵的第t行,表示第t个弱分类器的训练样本集,dtn是第t个弱分类器抽取的第n个训练样本的下标表示,dtn∈[1,N];

步骤(2.2)定义两个弱分类器hi和hj之间训练集的相似度为Sim(i,j),表示训练集Di和Dj的交集大小占总训练样本数N的比重;

步骤(2.3)设矩阵 表示T个弱分类器对N个训练样本的分类结果,mtn表示第t个弱分类器对第n个训练样本的分类情况, 1表示分类正确,0表示分类错误;

步骤(2.4)定义两个弱分类器hi和hj之间分类结果的相似度为Rim(i,j),即被两个弱分类器划分到相同类别的训练样本数量占总训练样本数N的比重:步骤(2.5)定义两个弱分类器hi和hj之间的相似度为Tim(i,j)=Sim(i,j)+Rim(i,j),由此得到T个弱分类器间的相似度矩阵步骤(3)基于步骤(2)中度量方式和层次聚类算法的选择性集成方法进行弱分类器组合,具体方式如下:

步骤(3.1)首先设置一个相似度阈值δ,若两个弱分类器hi和hj之间的相似度Tim(i,j)>δ,则可将hi和hj划分到同一个类中;

步骤(3.2)将T个弱分类器分别划分到一个类中,共得到T个初始类{C1,C2,…,CT},C1到CT分别表示第一到第T个类;

步骤(3.3)找到相似度最大的两个类Cu和Cv,若其相似度Cim(Cu,Cv)>δ,则将Cu和Cv合并为一个类,于是总的类数减少了一个;定义任意两个类Ca和Cb之间的相似度为Cim(Ca,Cb),并定义Ca中任一弱分类器与Cb中任一弱分类器的相似度的最小值为类间相似度:Cim(Ca,Cb)=min{Tim(i,j)|hi∈Ca,hj∈Cb};

步骤(3.4)依据步骤(3.3)公式重新计算旧类与合并类之间的相似度;

步骤(3.5)重复步骤(3.3)和步骤(3.4),直到任意两个类之间的相似度都小于等于δ;

步骤(3.6)最后得到K个类{C1,C2,...,CK},K<T,从每个类中选取分类准确率最高的弱分类器组合成强分类器,选择性集成后的强分类器的决策函数