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Ciberseguridad neuromórfica con aprendizaje permanente semisupervisado

Created by
  • Haebom

Autor

Md Zesun Ahmed Mia, Malyaban Bal, Sen Lu, George M. Nishibuchi, Suhas Chelian, Srini Vasan, Abhronil Sengupta

Describir

Inspirado en el procesamiento jerárquico y la eficiencia energética del cerebro, este artículo presenta una arquitectura de red neuronal de picos (SNN) para un sistema de detección de intrusiones en red (NIDS) de por vida. El sistema propuesto utiliza primero una SNN estática eficiente para identificar posibles intrusiones y luego activa una SNN dinámica adaptativa para clasificar tipos específicos de ataque. Imitando la adaptación biológica, el clasificador dinámico aprovecha la plasticidad estructural inspirada en "Grow When Required" (GWR) y una novedosa regla de aprendizaje de plasticidad adaptativa dependiente del tiempo de pico (Ad-STDP). Estos mecanismos biológicamente plausibles permiten que la red aprenda gradualmente sobre nuevas amenazas, conservando al mismo tiempo el conocimiento previo. Las pruebas realizadas con el banco de pruebas UNSW-NB15 en un entorno de aprendizaje continuo demuestran una adaptabilidad robusta, una reducción del olvido fatal y una precisión general del 85,3 %. Además, las simulaciones realizadas con el marco Intel Lava demuestran una alta dispersión operativa, lo que destaca el potencial para la implementación de bajo consumo en hardware neuromórfico.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentamos una arquitectura NIDS basada en SNN eficiente que imita el procesamiento jerárquico y la eficiencia energética del cerebro.
Lograr un aprendizaje continuo y bajas tasas de olvido mediante mecanismos de aprendizaje biológicamente plausibles basados en GWR y Ad-STDP.
Se logró una alta precisión (85,3 %) en el conjunto de datos UNSW-NB15.
Presentando la posibilidad de implementación de bajo consumo en hardware neuromórfico
Limitations:
Sólo se realiza la evaluación del desempeño en un conjunto de datos específico (UNSW-NB15).
Falta de verificación del rendimiento en entornos del mundo real
Falta de análisis comparativo con otros sistemas NIDS
Se necesita más investigación sobre la generalización y las limitaciones de la regla de aprendizaje Ad-STDP.
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