Klasifikace anomálií v průmyslových sítích pomocí hlubokého učení a doplňkových senzorických dat

Abstract

Tato práce se zaměřuje na problematiku klasifikace anomálií v průmyslových sítích. V práci jsou anomálie rozřazeny do kategorií na bezpečnostní, provozní a servisní anomálie. Dále je v práci představena metoda klasifikace s využitím pokročilé klasifikace anomálií využívající hluboké neuronové sítě. Tato část slouží pro klasifikaci známých anomálií v dané průmyslové síti, resp. vstupní datové sadě. Dále binární klasifikace je zaměřena na normální provoz s cílem rozpoznávat neznámé anomálie s využitím OneClassSVM. Pro úspěšnou klasifikaci jsou definovány jednotlivé datové zdroje, kde je využíváno i dodatečných senzorických dat. Jedná se o data, která pocházejí z jednotlivých senzorů se zaměřením na komponenty průmyslové sítě. Navržená metoda byla následně validována na vytvořené datové sadě vycházející z definovaných scénářů se zaměřením na jednotlivé kategorie anomálií v průmyslových sítích.
This thesis focuses on the issue of anomaly classification in industrial networks. In this thesis, anomalies are classified into security, operational, and service anomalies. Additionally, the thesis presents a classification method using advanced anomaly classification utilizing deep neural networks. This part serves to classify known anomalies in a given industrial network or input data set. Furthermore, binary classification focuses on normal operation with the purpose of recognizing unknown anomalies using the OneClassSVM. For successful classification, individual data sources are defined, where additional sensor data is also used. This is data that comes from individual sensors focusing on industrial network components. The proposed method was then validated on a created dataset based on defined scenarios, focusing on individual categories of anomalies in industrial networks.

Description

Citation

KUCHAŘ, K. Klasifikace anomálií v průmyslových sítích pomocí hlubokého učení a doplňkových senzorických dat [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2026.

Document type

Document version

Date of access to the full text

Language of document

cs

Study field

bez specializace

Comittee

prof. Ing. Jaroslav Koton, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Jan Jeřábek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Aleš Povalač, Ph.D. (člen) Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen) doc. Ing. Peter Papcun, Ph.D. (člen) Ing. Tomáš Mácha, Ph.D. (člen)

Date of acceptance

2026-06-02

Defence

Předseda komise prof. Koton uvítal členy komise, oponenty práce a představil uchazeče Ing. Karla Kuchaře, kterému předal slovo. Během prezentace Ing. Kuchař popsal své aktivity a výsledky své vědecko-výzkumné činnosti v oblasti klasifikace anomálií v průmyslových sítích za využití metod strojového učení a hlubokých neuronových sítí s cílem zvyšovat kybernetickou bezpečnost komunikačních průmyslových sítí. Na základě identifikovaných nedostatků byla navržena metoda využívající dodatečných senzorických dat zaměřujících se na analýzu komponent v průmyslové síti. Byla přednesena vyjádření oponentů doc. Papcuna a dr. Máchy vyjádřili ke kvalitě a přínosům práce. Oba hodnotí práci kladně. Následovala diskuze k práci, kdy Ing. Kuchař nejprve reagoval na otázky oponentů. Diskuze pokračovala i s dalšími členy komise a hosty. Ing. Kuchař na položené otázky reagoval vždy velmi pohotově. Po veřejné části následovala neveřejná část, během které komise dále pokračovala v diskuzi a tajně hlasovala. Celková doba obhajoby trvala cca 1 hodinu.

Result of defence

práce byla úspěšně obhájena

DOI

Collections

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By

Citace PRO