شماره ركورد
34568
پديد آورنده
كوثر القيسي
عنوان
چارچوب هوش مصنوعي توضيحپذير براي تشخيص نفوذ تفسيرپذير در شبكههاي مبتني بر نرمافزار
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شبكه هاي كامپيوتري
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
13/11/1404
استاد راهنما
دكتر ناصر مزيني
استاد مشاور
استاد مشاور ندارم
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
چكيده
چكيده
شبكههاي مبتني بر نرمافزار (SDN) بهترين راه براي راهاندازي سيستمهاي تشخيص نفوذ (IDS) قدرتمند و مبتني بر هوش مصنوعي هستند. اما مدلهاي يادگيري عميق با كارايي بالا كه عموماً براي اين كار استفاده ميشوند، معمولاً «جعبه سياه» بوده و درك آنها دشوار است. اين موضوع باعث كاهش اعتماد اپراتورها شده و بهكارگيري آنها را در دنياي واقعي سختتر ميكند. اين پاياننامه با طراحي، اجرا و آزمايش يك چارچوب جامع كه يك شبكه عصبي عميق (DNN) با كارايي بالا را با روشهاي هوش مصنوعي توضيحپذير (XAI) تركيب ميكند، به اين مسئله مهم ميپردازد.
يك مدل DNN با استفاده از مجموعه داده NSL-KDD ايجاد شد كه توانست با دقت 82.35 درصد نفوذها را تشخيص دهد. در ادامه، روشهاي SHAP و LIME به اين مدل اضافه شدند تا توضيحاتي در سطح جهاني (Global) و محلي (Local) براي پيشبينيهاي مدل ارائه دهند. نتايج نشان ميدهد كه اين چارچوب با ارائه دلايل مشخص در سطح ويژگيها (Features) به مديران امنيتي، فرآيند تصميمگيري مدل را شفافتر ميكند. مطالعات موردي روي حملات DDoS و Port Scan نشان ميدهد كه اين توضيحات ميتوانند تفاوت بين انواع مختلف رفتارهاي تهديدآميز را تشخيص دهند. يك تحليل كمي از بار محاسباتي (Overhead) نشاندهنده يك توازن (Trade-off) عملكردي مهم است؛ به طوري كه قابليت توضيحپذيري، بهويژه هنگام استفاده از SHAP، تأخير محاسباتي قابلتوجهي را اضافه ميكند.
اين پاياننامه از يك رويكرد واقعبينانه براي ايجاد سيستمهاي تشخيص نفوذ (IDS) شفاف و قابل اعتماد حمايت كرده و ارزيابي كاربردي از توازن ميان دقت، توضيحپذيري و عملكرد مورد نياز براي استفاده در محيطهاي حساس امنيتي ارائه ميدهد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/12/04
عنوان به انگليسي
An Explainable AI Framework for Interpretable Intrusion Detection in Software-Defined Networking
تاريخ بهره برداري
2/2/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
كوثر القيسي
چكيده به لاتين
Abstract
Software-Defined Networking (SDN) is the best way to set up powerful, AI-powered Intrusion Detection Systems (IDS). But the high-performance deep learning models that are generally utilized for this job are usually "black boxes" that are hard to understand. This makes operators less trusting and makes it harder to use them in real life. This thesis tackles this important problem by creating, putting into action, and testing a complete framework that combines a high-performance Deep Neural Network (DNN) with Explainable AI (XAI) methods.
A DNN model was created using the NSL-KDD dataset, and it was able to accurately detect 82.35% of the time. SHAP (SHapley Additive exPlanations) and LIME (Local Interpretable Model-agnostic Explanations) were subsequently added to this model to give both global and local, instance-level explanations for its predictions. The results show that the framework does a good job of making the modelʹs decision-making process clearer by giving security administrators specific, feature-level reasons that they can use. Case studies on DDoS and Port Scan assaults demonstrate that these explanations can tell the difference between different types of threat behavior. A quantitative overhead analysis shows a big performance trade-off, with explainability especially when utilizing SHAP adding a lot of computational lag.
This thesis supports a realistic approach for creating clear and trustworthy Intrusion Detection Systems (IDS), presenting a useful assessment of the trade-off between accuracy-explainability-performance required for use in security-sensitive settings.
كليدواژه هاي فارسي
هوش مصنوعي توضيحپذير (XAI) , سيستم تشخيص نفوذ (IDS) , شبكههاي مبتني بر نرمافزار (SDN)
كليدواژه هاي لاتين
Explainable AI (XAI) , Intrusion Detection System (IDS) , Software-Defined Networking (SDN)
Author
Kawther Al-Qaysi
SuperVisor
Dr. Nasser Mozayani