Cybersecurity is a domain where the data distribution is constantly changing with attackers exploring newer patterns to attack cyber infrastructure. Intrusion detection system is one of the important layers in cyber safety in today's world. Machine learning based network intrusion detection systems started showing effective results in recent years. With deep learning models, detection rates of network intrusion detection system are improved. More accurate the model, more the complexity and hence less the interpretability. Deep neural networks are complex and hard to interpret which makes difficult to use them in production as reasons behind their decisions are unknown. In this paper, we have used deep neural network for network intrusion detection and also proposed explainable AI framework to add transparency at every stage of machine learning pipeline. This is done by leveraging Explainable AI algorithms which focus on making ML models less of black boxes by providing explanations as to why a prediction is made. Explanations give us measurable factors as to what features influence the prediction of a cyberattack and to what degree. These explanations are generated from SHAP, LIME, Contrastive Explanations Method, ProtoDash and Boolean Decision Rules via Column Generation. We apply these approaches to NSL KDD dataset for intrusion detection system and demonstrate results.


翻译:入侵探测系统是当今世界网络安全的重要层面之一。 机器学习网络入侵探测系统近年来开始显示有效结果。 有了深层次的学习模型,网络入侵探测系统的探测率得到提高。 模型更准确,复杂性更高,因此解释性更小。 深神经网络复杂,难以解释,难以用于生产,因为其决定背后的原因不明。 在本文中,我们使用深神经网络探测网络入侵探测系统,还提出了可解释的AI框架,以增加机器学习管道每个阶段的透明度。 这样做的方法是利用可解释的AI算法,重点是通过解释为什么作出预测,使ML模型减少黑盒。 解释使我们可以衡量影响网络攻击预测的特征和程度。 这些解释来自SHAP、LIME、对比解释方法、ProtoDash和Boolean决定规则。 我们将这些方法应用到 NSLDD数据集, 以显示入侵探测结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
129+阅读 · 2020年5月14日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】视频目标分割基础
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年9月19日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
Deep Learning & Neural Network 免费学习资源【译】
乐享数据DataScientists
5+阅读 · 2017年8月20日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Anomalous Instance Detection in Deep Learning: A Survey
Deep Learning for Deepfakes Creation and Detection
Arxiv
6+阅读 · 2019年9月25日
Arxiv
5+阅读 · 2018年4月17日
VIP会员
相关VIP内容
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
129+阅读 · 2020年5月14日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】视频目标分割基础
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年9月19日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
Deep Learning & Neural Network 免费学习资源【译】
乐享数据DataScientists
5+阅读 · 2017年8月20日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员