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Marco explicable de seguridad y protección de la privacidad basado en aprendizaje automático para sistemas de Internet de las cosas médicas

Created by
  • Haebom

Autor

Ayoub Si-ahmed, Mohammed Ali Al-Garadi, Narhimene Boustia

Describir

Este artículo propone un sistema de detección de intrusiones basado en aprendizaje federado para abordar vulnerabilidades de seguridad en los sistemas de salud del Internet de las Cosas (IoMT). Si bien el IoMT permite el diagnóstico temprano de enfermedades y el tratamiento personalizado mediante la recopilación de datos de salud en tiempo real, la sensibilidad de estos datos los hace vulnerables a amenazas de seguridad. En este artículo, abordamos estos desafíos implementando la detección de intrusiones basada en redes neuronales artificiales, la protección de la privacidad basada en aprendizaje federado y una mejor interpretabilidad de los modelos mediante inteligencia artificial explicable (XAI). Utilizando conjuntos de datos médicos y de red que simulan diversos tipos de ataques, comparamos la eficacia del marco propuesto con la de un enfoque centralizado. Demostramos que el enfoque de aprendizaje federado funciona de manera similar al enfoque centralizado, preservando simultáneamente la privacidad y proporcionando explicabilidad del modelo.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Demostramos que un sistema de detección de intrusiones basado en aprendizaje federado puede lograr simultáneamente protección de la privacidad y un alto rendimiento de detección en un entorno IoMT.
Aprovechar la inteligencia artificial explicable (XAI) para garantizar la transparencia del modelo y aumentar la confiabilidad.
Presentamos un enfoque práctico para mejorar la seguridad de IoMT sin comprometer el rendimiento y mejorando la privacidad en comparación con los sistemas centralizados.
Limitations:
La evaluación se realizó utilizando un conjunto de datos simulados, en lugar de resultados experimentales en un entorno IoMT real.
Si bien evaluamos el rendimiento de detección para varios tipos de ataques, el rendimiento de generalización para ataques complejos y diversos del mundo real requiere más investigación.
Debido a la naturaleza del aprendizaje federado, la velocidad de aprendizaje puede ser más lenta que la del aprendizaje centralizado.
El poder explicativo de la técnica XAI puede no ser suficiente o ser difícil de interpretar.
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