Nesnelerin interneti ortamlarında derin öğrenme ve makine öğrenmesi tabanlı anomali tespiti
Nesnelerin interneti ortamlarında derin öğrenme ve makine öğrenmesi tabanlı anomali tespiti
Yazar: Gökdemr, Ali; Çalhan, Ali
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 37 No. 4, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; IoT,makine öğrenmesi,derin öğrenme,anomali,IoT güvenliği

Internet ve kablosuz haberleşme teknolojilerinin gelişmesi paralelinde IoT alanında yapılan çalışmalar da ilerlemektedir. Sağlık alanında kullanılan IoT sensörleri ile hastaları yakından takip etmek kolaylaşmaktadır. Ayrıca hastalardan toplanan verilerle tedavi sürecine destek sağlayacak istatistiklerin oluşturulması sağlanabilmektedir. Ancak sağlanan imkanların yanında kablosuz iletişim kuran ve internete bağlı olan IoT cihazlarının güvenlik gibi birtakım sorunları da bulunmaktadır. Sağlık çevrelerinde kullanılan IoT’nin farklı katmalarına yönelik yapılan saldırılar neticesinde ciddi sorunlar oluşabilmektedir. Sağlık alanındaki hassas verilerin bu saldırılardan herhangi birine maruz kalmasıyla, verilerin yetkili kullanıcıların erişemeyeceği şekilde değiştirilmesi veya saldırgan tarafından ele geçirilmesi gibi olumsuz sonuçları olabilmektedir. Bu makalede, IoT ağlarında gerçek dünya davranışlarını içeren eksiksiz ve etiketli bir IoT veri kümesi kullanarak MQTT mesajında çoğaltma, müdahale ve değişiklik saldırılarını yapay zekâ teknikleri kullanarak tahmin etmeye çalışılmıştır. Kullanılan veri seti üzerinde SVM algoritması Accuracy %85, F1 %98, Recall %100 olarak; Naive Bayes (NB) algoritması Accuracy %89, F1 %86, Recall %100 olarak; LSTM Loss %6,7, Accuracy %98, F1 %98, Recall %98 olarak iyileştirme yapmıştır. Anormal davranışların tespitinde bir derin öğrenme algoritması olan LSTM algoritması düşük loss ve yüksek doğruluk verisi ile mevcut makine öğrenimi yaklaşımlarından daha iyi performans göstermiştir.

Internet ve kablosuz haberleşme teknolojilerinin gelişmesi paralelinde IoT alanında yapılan çalışmalar da ilerlemektedir. Sağlık alanında kullanılan IoT sensörleri ile hastaları yakından takip etmek kolaylaşmaktadır. Ayrıca hastalardan toplanan verilerle tedavi sürecine destek sağlayacak istatistiklerin oluşturulması sağlanabilmektedir. Ancak sağlanan imkanların yanında kablosuz iletişim kuran ve internete bağlı olan IoT cihazlarının güvenlik gibi birtakım sorunları da bulunmaktadır. Sağlık çevrelerinde kullanılan IoT’nin farklı katmalarına yönelik yapılan saldırılar neticesinde ciddi sorunlar oluşabilmektedir. Sağlık alanındaki hassas verilerin bu saldırılardan herhangi birine maruz kalmasıyla, verilerin yetkili kullanıcıların erişemeyeceği şekilde değiştirilmesi veya saldırgan tarafından ele geçirilmesi gibi olumsuz sonuçları olabilmektedir. Bu makalede, IoT ağlarında gerçek dünya davranışlarını içeren eksiksiz ve etiketli bir IoT veri kümesi kullanarak MQTT mesajında çoğaltma, müdahale ve değişiklik saldırılarını yapay zekâ teknikleri kullanarak tahmin etmeye çalışılmıştır. Kullanılan veri seti üzerinde SVM algoritması Accuracy %85, F1 %98, Recall %100 olarak; Naive Bayes (NB) algoritması Accuracy %89, F1 %86, Recall %100 olarak; LSTM Loss %6,7, Accuracy %98, F1 %98, Recall %98 olarak iyileştirme yapmıştır. Anormal davranışların tespitinde bir derin öğrenme algoritması olan LSTM algoritması düşük loss ve yüksek doğruluk verisi ile mevcut makine öğrenimi yaklaşımlarından daha iyi performans göstermiştir.