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基于布谷鸟搜索优化BP神经网络的网络安全态势评估方法
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP393.08[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:中国民航大学计算机科学与技术学院,天津300300
  • 相关基金:国家科技重大专项(2012ZX03002002);国家自然科学基金资助项目(60776807,61179045);天津市科技计划重点项目(09JCZDJC16800);中国民航科技基金资助项目(MHRD201009,MHRD201205).
中文摘要:

针对现有基于神经网络的网络安全态势评估方法效率低等问题,提出基于布谷鸟搜索(CS)优化反向传播(BP)神经网络(CSBPNN)的网络安全态势评估方法。首先,根据态势输入指标数和输出态势值确定BP神经网络(BPNN)的输入输出节点数,根据经验公式和试凑法计算出隐含层节点数;然后,随机初始化各层的连接权值和阈值,使用浮点数编码方式将权值与阈值编码成布谷鸟;最后,使用CS算法对权值和阈值进行优化,得到用于态势评估的CSBPNN模型并对其进行训练,将网络安全态势数据输入到CSBPNN模型中,获取网络的安全态势值。实验结果表明,与BPNN和遗传算法优化BP神经网络方法相比,基于CSBPNN的网络安全态势评估方法的迭代代数分别减少943和47且预测精度提高8.06个百分点和3.89个百分点,所提方法具有较快的收敛速度和较高的预测精度。

英文摘要:

Aiming at the low efficiency of the existing network security situation assessment method based on neural network, a network security situation assessment method based on Cuckoo Search (CS) optimized Back Propagation (BP) Neural Network (CSBPNN) was proposed. Firstly, the numbers of input and output nodes of the BP Neural Network (BPNN) were determined according to the number of input index and the output value. The number of hidden layer nodes was calculated according to the empirical formula and the trial and error method. Secondly, the connection weights and thresholds were randomly initialized, and the weights and thresholds were coded into cuckoo by using floating point coding. Finally, the weights and thresholds were optimized by using CS algorithm. The CSBPNN model for situation assessment was got and trained. The situation data was input into the CSBPNN model to obtain the situation value. The experimental results show that the iterative number of CSBPNN is reduced by 943 and 47 respectively, and the prediction accuracy is 8.06 percentage points and 3.89 percentage points higher than that of BPNN and Genetic Algorithm (GA) optimized BP neural network. The proposed algorithm has faster convergence speed and higher prediction accuracy.

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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679