• 제목/요약/키워드: Anomaly Pattern Detection

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강교량의 손상감지를 위한 주파수 영역 패턴인식 기법 (Frequency Domain Pattern Recognition Method for Damage Detection of a Steel Bridge)

  • 이정휘;김성곤;장승필
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권1호통권74호
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    • pp.1-11
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    • 2005
  • 이 논문에서는 구조물의 동적응답을 입력으로 하고, 패턴인식을 위해 신경망기법(Neural Network, NN)을 사용하는 손상감지기법을 제시하였다. 입력된 동적응답, 즉 주파수응답함수(FRF) 또는 변형률 주파수응답함수(SFRF)의 변화를 정량적으로 표현하기 위해 신호변형지수(Signal Anomaly Index, SAI)를 고안하여 사용하였으며, 이 신호변형지수는 손상 전 및 손상 후의 구조물로부터 측정된 가속도 또는 동적 변형률 신호를 사용하여 계산된다. 제안된 알고리즘은 2단계로 구성되며, 1단계에서는 신호변형지수 값의 크기 변화를 사용하여 구조물의 손상발생 유무를 판별하고, 여기서 구조물에 손상이 발생한 것으로 분석되면 2단계에서 신경망기법을 사용한 패턴인식을 통해 손상의 위치를 찾아낸다. 이 방법의 타당성 및 적용성을 확인하기 위해 강교량 축소모형에 대한 실험을 수행하였다. 신경망의 학습에는 수치해석을 통해 생성한 가상 신호를 사용하였으며, 학습이 완료된 신경망과 실험을 통해 측정한 실제 신호를 사용하여 손상발견을 수행하였다. 모형 교량에 대한 적용 결과로부터 이 알고리즘의 타당성이 검증되었으며, 향후 실 교량에 대한 적용도 가능할 것으로 판단된다.

퍼지인식도와 세션패턴 기반의 비정상 탐지 메커니즘 (Anomaly Detection Mechanism based on the Session Patterns and Fuzzy Cognitive Maps)

  • 류대희;이세열;김혁진;송영덕
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 최근 인터넷 이용자들이 급격하게 증가하고 있으며, 초보수준의 일반 네트워크 사용자들도 인터넷상의 공개된 해킹 도구들을 사용하여 고도의 기술을 요하는 침입이 가능하여 해킹 문제가 더욱 심각해지고 있다. 해커들이 침입하기 위하여 취약점을 알아내려고 의도하는 다양한 형태의 침입시도를 사전에 탐지하여 침입이 일어나는 것을 미리 방어할 수 있는 침입시도탐지가 적극적인 예방 차원에서 더욱 필요하다. 기존의 포트 스캔이나 네트워크 취약점 공격에 대응하기 위한 네트워크 기반의 비정상 침입시도 탐지 알고리즘은 침입시도함지에 있어 몇 가지 한계점을 갖고 있다. 기존 알고리즘은 Slow Scan, Coordinated Scan을 할 경우 탐지할 수 없다는 것이다. 따라서 침입시도 유형에 제한을 받지 않고 침입시도에 관한 다양한 형태의 비정상 접속을 효과적으로 탐지할 수 있는 새로운 개념의 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 세션 패턴과 탐지 오류율을 규칙기반으로 하는 침입시도 탐지알고리즘(Session patterns & FCM Anomaly Detector : SFAD)을 제안한다.

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국내 보안관제 체계의 현황 및 분석 (Current Status and Analysis of Domestic Security Monitoring Systems)

  • 박시장;박종훈
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.261-266
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    • 2014
  • 국내 보안관제센터들의 현황을 검토하였으며, 보안관제 체계의 특징인 패턴기반 보안관제체계와 중앙집중형 보안관제 체계에 대한 분석과 장단점을 분석하였다. 또한 국내 보안관제 체계 발전방안에서는 기존 패턴 기반의 중앙집중형 관제 체계가 가지고 있는 문제점을 개선하기 위해 이상행위 탐지기반의 허니넷과 다크넷을 분석하여 이를 적용한 발전 방안을 기술하였다.

시계열 특징을 갖는 선박용 공기 압축기 전류 데이터의 이상 탐지 알고리즘 적용 실험 (Experimental Study on Application of an Anomaly Detection Algorithm in Electric Current Datasets Generated from Marine Air Compressor with Time-series Features)

  • 이정형
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.127-134
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    • 2021
  • 본 연구는 선박용 공기압축기의 상태기반보전 시스템에 필요한 이상치 탐지 알고리즘 적용에 대한 실험적 연구로서 고장모사 실험을 통해 시계열 전류 센서 데이터를 이용한 이상탐지 적용 가능성을 확인하였다. 고장 유형 10개에 대해 실험실 규모의 고장 모사 실험을 수행하여 정상 운전데이터와 고장 데이터를 구축하였다. 실험 결과 구축된 이상탐지 모델은 시계열 데이터의 주기에 변화를 유발하는 이상은 잘 탐지하는 반면 미세한 부하 변동에 대한 탐지 성능은 떨어졌다. 또한 오토인코더를 이용한 시계열 이상탐지 모델은 입력 시퀀스의 길이와 초모수 조정에 따라 이상 탐지 성능이 상이한 것으로 나타났다.

FFT를 활용한 제조데이터 전처리 및 제품분류 (Manufacturing Data Preprocessing Method and Product Classification Method using FFT)

  • 김한솔;진교홍
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.82-84
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    • 2021
  • 스마트 공장 구축사업을 통해 생산 설비로부터 전력, 진동, 압력, 온도 등의 센서 데이터가 수집되고 있으며 데이터 분석을 통해 예지보전, 불량예측, 이상탐지 등의 서비스 개발이 진행되고 있다. 일반적으로 제조데이터의 경우 정상과 비정상 데이터의 불균형이 극심하여 이상탐지 서비스가 선호되고 있다. 본 논문에서는 이상탐지 서비스 개발의 전단계로 제조데이터의 특징 데이터 추출을 위해 FFT 방법을 사용하였으며, 이를 통해 생산되는 제품을 분류해보고 그 결과를 확인하였다. 즉, 제품별 대표 패턴을 FFT 변환 후 상관계수를 계산하여 제품분류가 가능한지 확인하였다.

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베이지안 확률 및 폐쇄 순차패턴 마이닝 방식을 이용한 설명가능한 로그 이상탐지 시스템 (An Interpretable Log Anomaly System Using Bayesian Probability and Closed Sequence Pattern Mining)

  • 윤지영;신건윤;김동욱;김상수;한명묵
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.77-87
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    • 2021
  • 인터넷과 개인용 컴퓨터가 발달하면서 다양하고 복잡한 공격들이 등장하기 시작했다. 공격들이 복잡해짐에 따라 기존에 사용하던 시그니처 기반의 탐지 방식으로 탐지가 어려워졌으며 이를 해결하기 위해 행위기반의 탐지를 위한 로그 이상탐지에 대한 연구가 주목 받기 시작했다. 최근 로그 이상탐지에 대한 연구는 딥러닝을 활용해 순서를 학습하는 방식으로 이루어지고 있으며 좋은 성능을 보여준다. 하지만 좋은 성능에도 불구하고 판단에 대한 근거를 제공하지 못한다는 한계점을 지닌다. 판단에 대한 근거 및 설명을 제공하지 못할 경우, 데이터가 오염되거나 모델 자체에 결함이 발생해도 이를 발견하기 어렵다는 문제점을 지닌다. 결론적으로 사용자의 신뢰성을 잃게 된다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 설명가능한 로그 이상탐지 시스템을 제안한다. 본 연구는 가장 먼저 로그 파싱을 진행해 로그 전처리를 수행한다. 이후 전처리된 로그들을 이용해 베이지안 확률 기반 순차 규칙추출을 진행한다. 결과적으로 "If 조건 then 결과, 사후확률(θ)" 형식의 규칙집합을 추출하며 이와 매칭될 경우 정상, 매칭되지 않을 경우, 이상행위로 판단하게 된다. 실험으로는 HDFS 로그 데이터셋을 활용했으며, 그 결과 F1score 92.7%의 성능을 나타내었다.

비정상행위 탐지를 위한 사용자 정상행위 클러스터링 기법 (Clustering Normal User Behavior for Anomaly Intrusion Detection)

  • 오상현;이원석
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권7호
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    • pp.857-866
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    • 2003
  • 사용자 비정상 행위를 탐지하기 위해서 기존의 연구들은 주로 통계적 기법을 이용해 왔다. 그러나 이들 연구들은 주로 사용자의 평균적인 행위를 분석하기 때문에 사용자의 비정상행위가 정확하게 탐지될 수 없다. 본 논문에서는 사용자의 정상행위를 모델링하는 새로운 클러스터링 방법을 제안한다. 클러스터링은 분석 환경에서 임의 개수의 빈발 영역을 식별할 수 있기 때문에 통계적 기법에서의 부정확한 모델링 방법을 개선할 수 있다. 빈발 공통 지식은 트랜잭션 단위로 발생되는 유사 데이터 객체들의 빈도수와 각 트랜잭션에 포함된 유사 데이터 객체들의 반복 비율로 나타낼 수 있다. 이와 더불어, 제안된 방법은 공통 지식을 축약된 프로파일로 유지하는 방법을 설명한다. 따라서 생성된 프로파일을 이용하여 온라인 트랜잭션에서의 비정상 행위를 쉽게 탐지할 수 있다.

진동 아날로그 신호 기반의 이상상황 탐지를 위한 기계학습 모형의 성능지표 향상 (Improving the Performance of Machine Learning Models for Anomaly Detection based on Vibration Analog Signals)

  • 김재훈;엄상천;박철순
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • New motor development requires high-speed load testing using dynamo equipment to calculate the efficiency of the motor. Abnormal noise and vibration may occur in the test equipment rotating at high speed due to misalignment of the connecting shaft or looseness of the fixation, which may lead to safety accidents. In this study, three single-axis vibration sensors for X, Y, and Z axes were attached on the surface of the test motor to measure the vibration value of vibration. Analog data collected from these sensors was used in classification models for anomaly detection. Since the classification accuracy was around only 93%, commonly used hyperparameter optimization techniques such as Grid search, Random search, and Bayesian Optimization were applied to increase accuracy. In addition, Response Surface Method based on Design of Experiment was also used for hyperparameter optimization. However, it was found that there were limits to improving accuracy with these methods. The reason is that the sampling data from an analog signal does not reflect the patterns hidden in the signal. Therefore, in order to find pattern information of the sampling data, we obtained descriptive statistics such as mean, variance, skewness, kurtosis, and percentiles of the analog data, and applied them to the classification models. Classification models using descriptive statistics showed excellent performance improvement. The developed model can be used as a monitoring system that detects abnormal conditions of the motor test.

Fast Detection of Distributed Global Scale Network Attack Symptoms and Patterns in High-speed Backbone Networks

  • Kim, Sun-Ho;Roh, Byeong-Hee
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제2권3호
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    • pp.135-149
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    • 2008
  • Traditional attack detection schemes based on packets or flows have very high computational complexity. And, network based anomaly detection schemes can reduce the complexity, but they have a limitation to figure out the pattern of the distributed global scale network attack. In this paper, we propose an efficient and fast method for detecting distributed global-scale network attack symptoms in high-speed backbone networks. The proposed method is implemented at the aggregate traffic level. So, our proposed scheme has much lower computational complexity, and is implemented in very high-speed backbone networks. In addition, the proposed method can detect attack patterns, such as attacks in which the target is a certain host or the backbone infrastructure itself, via collaboration of edge routers on the backbone network. The effectiveness of the proposed method are demonstrated via simulation.

인공위성 해수면온도 편차 이용 한반도 연안 해역 고수온 탐지 : 2017-2018년도 (Preliminary Study on Detection of Marine Heat Waves using Satellite-based Sea Surface Temperature Anomaly in 2017-2018)

  • 김태호;양찬수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.678-686
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    • 2019
  • 본 연구에서는 인공위성 해수면온도 편차(Sea Surface Temperature Anomaly, SSTA)를 이용하여 한반도 연안해역의 고수온 해역을 추출하고, 국립수산과학원의 고수온속보 발령 문서와 비교하였다. 일일 SSTA 이미지를 이용하여 임계값을 적용하는 고수온 탐지 알고리즘을 제안하였으며, 고수온 주의보는 2℃ 이상, 경보는 3℃ 이상인 것으로 가정하였다. 2017~2018년 7~9월의 일평균 SST를 기반으로 한 편차자료를 사용하였으며, 고수온속보에 사용되는 지역을 대상으로 위성기반 탐지 결과를 9개 영역으로 구분하고 비교하였다. 해역별 고수온 발생 횟수 비교 결과, 수온 관측 부이가 고르게 분포한 남해 연안은 고수온속보와 위성 탐지 횟수가 유사하게 나타났다. 반면에 다른 해역은 위성 탐지 횟수가 약 2배 이상 많았으며, 이는 고수온속보 발령이 해역의 일부 위치 수온만을 고려하기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 위성기반 연안해역 고·저수온 모니터링 체계 개발에 활용하고자 한다.