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Heterogeneous Ensemble of Classifiers from Under-Sampled and Over-Sampled Data for Imbalanced Data
강대기,한민규 한국인터넷방송통신학회 2019 Journal of Advanced Smart Convergence Vol.8 No.1
Data imbalance problem is common and causes serious problem in machine learning process. Sampling is one of the effective methods for solving data imbalance problem. Over-sampling increases the number of instances, so when over-sampling is applied in imbalanced data, it is applied to minority instances. Under-sampling reduces instances, which usually is performed on majority data. We apply under-sampling and over-sampling to imbalanced data and generate sampled data sets. From the generated data sets from sampling and original data set, we construct a heterogeneous ensemble of classifiers. We apply five different algorithms to the heterogeneous ensemble. Experimental results on an intrusion detection dataset as an imbalanced datasets show that our approach shows effective results.
N-그램 증강 나이브 베이스 알고리즘과 일반화된 k-절단 서픽스트리를 이용한 확장가능하고 정확한 침입 탐지 기법
강대기,황기현,Kang, Dae-Ki,Hwang, Gi-Hyun 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.4
기계 학습을 응용한 많은 침입 탐지 시스템들에서 n-그램 접근 방법이 사용되고 있다. 그러나, n-그램 접근방법은 확장이 어렵고, 주어진 시퀀스에서 획득한 n-그램들이 서로 겹치는 문제들을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해, 일반화된 k-절단 서픽스트리 (generalized k-truncated suffix tree; k-TST) 기반의 n-그램 증강 나이브 베이스 (n-gram augmented naive Bayes) 알고리즘을 침입 시퀀스의 분류에 적용하여 보았다. 제 안된 시스템의 성능을 평가하기 위해 n-그램 특징들을 사용하는 일반 나이브 베이스 (naive Bayes) 알고리즘과 서포트 벡터 머신(support vector machines) 알고리즘과 본 연구에서 제안한 n-그램 증강 나이브 베이스 알고리즘을 호스트 기반 침입 탐지 벤치마크 데이터와 비교하였다. 공개된 호스트 기반 침입 탐지 벤치마크 데이터인 뉴 멕시코 대학(University of New Mexico)의 벤치마크 데이터에 적용해 본 결과에 따르면, n-그램 증강 방법이, n-그램이 나이브 베이스에 직접 적용되는 경우(예: n-그램 특징을 사용하는 일반 나이브 베이스), 생기는 독립성 가정에 대한 위배의 문제도 해결하면서, 동시에 더 정확한 침입 탐지기를 생성해냄을 알 수 있었다. In many intrusion detection applications, n-gram approach has been widely applied. However, n-gram approach has shown a few problems including unscalability and double counting of features. To address those problems, we applied n-gram augmented Naive Bayes with k-truncated suffix tree (k-TST) storage mechanism directly to classify intrusive sequences and compared performance with those of Naive Bayes and Support Vector Machines (SVM) with n-gram features by the experiments on host-based intrusion detection benchmark data sets. Experimental results on the University of New Mexico (UNM) benchmark data sets show that the n-gram augmented method, which solves the problem of independence violation that happens when n-gram features are directly applied to Naive Bayes (i.e. Naive Bayes with n-gram features), yields intrusion detectors with higher accuracy than those from Naive Bayes with n-gram features and shows comparable accuracy to those from SVM with n-gram features. For the scalable and efficient counting of n-gram features, we use k-truncated suffix tree mechanism for storing n-gram features. With the k-truncated suffix tree storage mechanism, we tested the performance of the classifiers up to 20-gram, which illustrates the scalability and accuracy of n-gram augmented Naive Bayes with k-truncated suffix tree storage mechanism.