• شماره ركورد
    33033
  • پديد آورنده

    پريسا علائي

  • عنوان
    ارايه يك مدل يادگيري عميق براي تشخيص ناهنجاري در سيستم‌هاي محاسباتي با كارآمدي بالا
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كامپيوتر - نرم افزار (گرايش سيستم)
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    23/10/1403
  • استاد راهنما
    دكتر مرضيه ملكي مجد
  • استاد مشاور
    /
  • دانشكده
    مهندسي كامپيوتر
  • چكيده
    سيستم‌هاي محاسباتي با كارآمدي بالا، به‌دليل توان پردازشي بالا و قابليت اجراي محاسبات پيچيده، نقش محوري در پروژه‌هاي علمي دارند. با اين حال، شناسايي ناهنجاري‌ها در اين سيستم‌ها به يكي از چالش‌هاي حياتي تبديل شده است، چرا كه ناهنجاري‌ها مي‌توانند بر عملكرد، تاب‌آوري و دسترس‌پذيري اين زيرساخت‌ها تأثير منفي بگذارند. اين چالش عمدتاً به‌دليل كمبود داده‌هاي واقعي و برچسب‌گذاري‌شده براي تحليل دقيق رفتار سيستم‌ها است. اين پژوهش يك مدل يادگيري عميق مبتني بر خودرمزگذاري با معماري رمزگذار-رمزگشا و لايه‌هاي LSTM را براي تحليل داده‌هاي زماني و پيچيده ارائه مي‌دهد. مدل پيشنهادي با بهره‌گيري از سه لايه رمزگذار و سه لايه رمزگشا، توانسته است دقت تشخيص ناهنجاري‌ها را تا 91 درصد بهبود بخشد. اين مدل با قابليت يادگيري الگوهاي زماني پيچيده، عملكرد بهينه‌اي در تشخيص ناهنجاري‌ها ارائه مي‌كند. براي رفع محدوديت‌هاي ناشي از كمبود داده‌هاي واقعي، روش‌هاي توليد داده مصنوعي توسعه يافته است. اين روش‌ها شامل تجميع اطلاعات گره‌هاي مشابه و افزايش داده‌ها از طريق تحليل روابط بين‌سطري هستند. نتايج نشان مي‌دهد كه اين رويكردها، ضمن بهبود كيفيت و واقع‌گرايي داده‌ها، عملكرد سيستم تشخيص ناهنجاري را به‌طور چشمگيري ارتقا داده‌اند. از ديگر دستاوردهاي اين پژوهش مي‌توان به طراحي فرايند ارزيابي جامع و مقايسه مدل پيشنهادي با ساير روش‌هاي موجود اشاره كرد، كه نشان‌دهنده برتري قابل‌توجه مدل در معيارهايي همچون دقت، يادآوري و نرخ تشخيص خطا است. اين پژوهش با تمركز بر بهبود بهره‌وري، تاب‌آوري و كارآمدي سيستم‌هاي محاسباتي با كارآمدي بالا، گامي مؤثر در جهت توسعه راهكارهاي پيشرفته براي نظارت و مديريت اين زيرساخت‌ها برداشته است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/11/30
  • عنوان به انگليسي
    Providing a deep learning model for anomaly detection in high performance computing systems
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/1900 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    پريسا علائي

  • چكيده به لاتين
    High-performance computing (HPC) systems play a pivotal role in scientific projects due to their high processing power and ability to execute complex computations. However, anomaly detection in these systems has become a critical challenge, as anomalies can negatively impact the performance, resilience, and availability of these infrastructures. This challenge is primarily attributed to the lack of real and labeled data for accurately analyzing system behavior. This research proposes a deep learning model based on an autoencoder architecture with LSTM layers for analyzing temporal and complex data. The proposed model, utilizing three encoder layers and three decoder layers, has achieved an anomaly detection accuracy improvement of up to 91%. By leveraging its ability to learn complex temporal patterns, the model demonstrates optimized performance in anomaly detection. To address the limitations caused by the scarcity of real data, synthetic data generation methods have been developed. These methods include aggregating information from similar nodes and augmenting data through inter-row relationship analysis. Results show that these approaches significantly enhance data quality and realism, thereby improving the performance of the anomaly detection system. Other contributions of this research include designing a comprehensive eva‎luation process and comparing the proposed model with existing methods. The results highlight the model's superior performance in metrics such as precision, recall, and error detection rate. By focusing on improving the efficiency, resilience, and effectiveness of HPC systems, this research takes a significant step toward developing advanced solutions for monitoring and managing these infrastructures.
  • كليدواژه هاي فارسي
    تشخيص ناهنجاري , سيستم‌هاي محاسباتي با كارآمدي بالا , خودرمزگذار , يادگيري عميق , توليد داده , مصرف CPU
  • كليدواژه هاي لاتين
    Anomaly detection , High-Performance computing system , Deep learning , Autoencoder , CPU consumption , Data Generation
  • Author
    parisa alaie
  • SuperVisor
    Dr. Marzieh Malekimajd