Zero-Bias Deep-Learning-Enabled Quickest Abnormal Event Detection in IoT

计算机科学 假警报 异常 探测器 事件(粒子物理) 人工智能 探测理论 延迟(音频) 深度学习 恒虚警率 人工神经网络 方案(数学) 警报 数据挖掘 机器学习 实时计算 心理学 社会心理学 电信 数学分析 物理 材料科学 数学 量子力学 复合材料
作者
Yongxin Liu,Jian Wang,Jianqiang Li,Shuteng Niu,Lei Wu,Houbing Song
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9 (13): 11385-11395 被引量:12
标识
DOI:10.1109/jiot.2021.3126819
摘要

Abnormal event detection with the lowest latency is an indispensable function for safety-critical systems, such as cyber defense systems. However, as systems become increasingly complicated, conventional sequential event detection methods become less effective, especially when we need to define indicator metrics from complicated data manually. Although deep neural networks (DNNs) have been used to handle heterogeneous data, the theoretic assurability and explainability are still insufficient. This article provides a holistic framework for the quickest and sequential detection of abnormalities and time-dependent abnormal events. We explore the latent space characteristics of zero-bias neural networks considering the classification boundaries and abnormalities. We then provide a novel method to convert zero-bias DNN classifiers into performance-assured binary abnormality detectors. Finally, we provide a sequential quickest detection (QD) scheme that provides the theoretically assured lowest abnormal event detection delay under false alarm constraints using the converted abnormality detector. We verify the effectiveness of the framework using real massive signal records in aviation communication systems and simulation. Codes and data are available at https://github.com/pcwhy/AbnormalityDetectionInZbDNN .

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小阿发布了新的文献求助10
刚刚
机智的初柳完成签到,获得积分10
刚刚
白色风车发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
明亮沛蓝发布了新的文献求助10
2秒前
遗世角落发布了新的文献求助10
2秒前
悦耳毛巾发布了新的文献求助10
2秒前
谢雷XIELei的应助被alansk采纳,获得10
3秒前
jin发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
Haucicy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
ww完成签到,获得积分10
8秒前
LYZSh发布了新的文献求助10
8秒前
人间大清醒完成签到,获得积分10
10秒前
唧忆啊发布了新的文献求助10
10秒前
饱满尔芙发布了新的文献求助10
10秒前
李健的小迷弟的应助被zzs采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2的应助被zzs采纳,获得10
11秒前
Akim的应助被美好斓采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2的应助被zzs采纳,获得10
11秒前
11秒前
雷锋发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
胡江发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
白色风车完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
靓丽安荷发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
Aingen发布了新的文献求助10
18秒前
ding的应助被左丘炳采纳,获得10
18秒前
长腿的碱基对完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Organizational Behavior 510
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 350
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Auslegung und Untersuchung einer invers ausgelegten Beschaufelung eines einstufigen Axialverdichters mit Vorleitrad (German) 300
AI-Contracting 300
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7839846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9361691
关于积分的说明 20622389
捐赠科研通 7434238
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3339431
关于科研通互助平台的介绍 2483788
邀请新用户注册赠送积分活动 2361019