شماره ركورد
34518
پديد آورنده
محمد لشكري بخشايش
عنوان
ارايه يك روش براي تشخيص ناهنجاري در شبكه هاي هوشمند برق مبتني بر يادگيري مشاركتي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر- شبكههاي كامپيوتري
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1404/2/4
استاد راهنما
ناصر مزيني
استاد مشاور
/
دانشكده
دانشكده مهندسي كامپيوتر
چكيده
امروزه شبكههاي برقرساني سنتي پاسخگوي نيازهاي كاربران نيستند و در موارد زيادي از جمله مديريت مصرف، بهينهسازي انرژي و امنيت سايبري با نقصهايي همراه هستند. شبكههاي هوشمند برق معرفي شدند كه علاوه بر رفع نيازهاي كاربران، ارتباطي دوسويه بين توزيعكنندگان و مصرفكنندگان برقرار كردند. اين فناوري با بهبود مديريت مصرف و ارائه راهكارهاي پيشرفته براي امنيت، سطح اعتماد كاربران را افزايش داده است. با اين حال، به دليل پيچيدگي و گستردگي شبكههاي هوشمند برق، اين سيستمها با تهديدات امنيتي جديد مواجه شدهاند. يكي از چالشهاي اساسي در اين حوزه، حفظ امنيت و مقابله با تهديدات سايبري است كه مستقيماً با زندگي و رفاه انسانها در ارتباط است. يكي از رويكردهاي مؤثر براي بهبود امنيت شبكههاي هوشمند برق، استفاده از فناوريهاي يادگيري ماشين و يادگيري عميق است. در اين پاياننامه، يك روش جديد مبتني بر يادگيري مشاركتي ارائه شده است كه هدف آن تشخيص ناهنجاريها و حملات در شبكههاي هوشمند برق است. در اين روش، از كنتورهاي هوشمند به عنوان گرههاي داده و شركت توزيع برق به عنوان سرويسدهنده مركزي استفاده شده است. اين رويكرد به گونهاي طراحي شده كه ضمن حفظ حريم خصوصي دادهها، امنيت و دقت بالايي در تشخيص تهديدات سايبري ارائه دهد. براي ارزيابي اين روش، دو مجموعه داده استاندارد NSL-KDD و UNSW-NB15 مورد استفاده قرار گرفتند و سه مدل يادگيري ماشين شامل FNN، RNN و 1D-CNN بر روي اين دادهها آزمايش شدند. نتايج نشان داد كه مدل پيشنهادي توانسته است با اختلافي بين 1% تا 11% نسبت به مقالات پيشين، اكثر ناهنجاريها را تشخيص دهد. همچنين، تحليلها نشان داد كه روش يادگيري مشاركتي پيشنهادي قابليت مقياسپذيري بالا و كارايي مناسب در شرايط مختلف را داراست. اين پژوهش با معرفي و آزمايش يك روش نوين، زمينهاي مناسب براي توسعه رويكردهاي پيشرفتهتر مبتني بر يادگيري مشاركتي در شبكههاي هوشمند برق فراهم كرده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/23
عنوان به انگليسي
A Federated learning approach for anomaly detection in smart grid
تاريخ بهره برداري
2/9/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد لشكري بخشايش
چكيده به لاتين
Today, traditional power grids are no longer sufficient to meet users’ needs and often face short comings in areas such as consumption management, energy optimization, and cybersecurity. These grids also encounter environmental challenges, including increasing carbon emissions. With ad vancements in electricity and computing, smart power grids have been introduced to address users’ requirements and establish two-way communication between electricity distributors and consumers. This technology improves consumption management and offers advanced security solutions, en hancing user trust. However, due to the complexity of smart power grids, these systems face new security threats. One fundamental challenge is maintaining security and combating cyber threats, which directly impact human well-being. Therefore, securing these grids is crucial. One effec tive approach is the use of machine learning and deep learning technologies. In this thesis, a novel methodbasedonfederatedlearningispresentedtodetectanomaliesandattacksinsmartpowergrids. Data aggregators are used as federated learning nodes, and the electricity distribution company acts as the central server. This approach maintains data privacy while ensuring high security and accu racy in identifying cyber threats. To evaluate this method, two datasets, NSL-KDD and UNSW NB15, were used, and three deep learning models—FNN, RNN, and 1D-CNN—were tested. The proposed model achieved 92% to 94% accuracy in identifying most anomalies. Analyses demon strated the method’s scalability and strong performance in various conditions. This research lays a foundation for advanced machine learning approaches and broader adoption of federated learning in smart power grids.
كليدواژه هاي فارسي
شبكه هوشمند برق , امنيت سايبري , حريم خصوصي , يادگيري مشاركتي , يادگيري ماشين
كليدواژه هاي لاتين
Smart Grid , cyber security , Privacy , federated learning , Machine Learning
Author
Mohamad Lashkari
SuperVisor
Dr. Mozayeni