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Cadre explicable de sécurité et de protection de la vie privée basé sur l'apprentissage automatique pour les systèmes de l'Internet des objets médicaux

Created by
  • Haebom

Auteur

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

Contour

Cet article propose un système de détection d'intrusions basé sur l'apprentissage fédéré pour remédier aux vulnérabilités de sécurité des systèmes de santé de l'Internet des objets (IoMT). Si l'IoMT permet un diagnostic précoce des maladies et un traitement personnalisé grâce à la collecte de données de santé en temps réel, la sensibilité de ces données les rend vulnérables aux menaces de sécurité. Dans cet article, nous relevons ces défis en mettant en œuvre une détection d'intrusions basée sur un réseau de neurones artificiels, une protection de la confidentialité basée sur l'apprentissage fédéré et une interprétabilité améliorée des modèles grâce à l'intelligence artificielle explicable (XAI). À l'aide d'ensembles de données réseau et médicales simulant différents types d'attaques, nous comparons l'efficacité du cadre proposé à celle d'une approche centralisée. Nous démontrons que l'approche par apprentissage fédéré est similaire à l'approche centralisée, tout en préservant la confidentialité et en assurant l'explicabilité des modèles.

Takeaways, Limitations_

Takeaways:
Nous démontrons qu’un système de détection d’intrusion basé sur l’apprentissage fédéré peut simultanément assurer la protection de la confidentialité et des performances de détection élevées dans un environnement IoMT.
Exploiter l’intelligence artificielle explicable (XAI) pour garantir la transparence du modèle et accroître la fiabilité.
Nous présentons une approche pratique pour améliorer la sécurité de l’IoMT sans compromettre les performances tout en améliorant la confidentialité par rapport aux systèmes centralisés.
Limitations:
L’évaluation a été réalisée à l’aide d’un ensemble de données simulées, plutôt que de résultats expérimentaux dans un environnement IoMT réel.
Bien que nous ayons évalué les performances de détection pour différents types d’attaques, les performances de généralisation à des attaques complexes et diverses du monde réel nécessitent des recherches supplémentaires.
En raison de la nature de l’apprentissage fédéré, la vitesse d’apprentissage peut être plus lente que celle de l’apprentissage centralisé.
Le pouvoir explicatif de la technique XAI peut ne pas être suffisant ou peut être difficile à interpréter.
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