I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 ,   p p .   1 8 4 5 ~ 1 854   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 7 . i 3 . pp 1 8 4 5 - 1 8 5 4       1845     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Ano ma ly  bas ed det ection  in  time se ries da ta o n Io T s y stems  using  statistica l m o dels       M o un a   B o ujr a d 1 ,  M o ha m m ed  Am ine K a s m i 2 ,   No ura   O u er di 1 ,   Ya s s er   L a m lili   E l Ma z o ui Na do ri 3   1 A r i t h met i c ,   S c i e n t i f i c   C o m p u t i n g   a n d   t h e i r   A p p l i c a t i o n s   La b o r a t o r y   ( LA C S A ) ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e s (F S O ) ,     M o h a mm e d   F i r st   U n i v e r s i t y   ( U M P ) ,   O u j d a ,   M o r o c c o   2 C o m p u t e r   S c i e n c e s R e se a r c h   L a b o r a t o r y   ( LA R I ) ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e s (F S O ) ,   M o h a mm e d   F i r st   U n i v e r si t y   ( U M P ) ,   O u j d a ,   M o r o c c o   3 F a c u l t y   o f   S c i e n c e s   (FSO) ,   M o h a mm e d   F i r st   U n i v e r si t y   ( U M P ) ,   O u j d a ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   22 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct   2 ,  202 4   Acc ep ted   Oct   7 ,   2 0 2 4       Th e   in ter n e t  o f  t h in g s  (Io T)  h a s   b e c o m e   a   re a l  re v o lu ti o n   t h a t  r e p re se n ts  tec h n o l o g ica l  in n o v a ti o n   i n   a ll   d o m a in s ,   it   b e c o m e s  m o re   a n d   m o re   in teg ra ted   in t o   h u m a n   a c ti v it ies   s tartin g   fro m   p e rso n a l   n e e d s,   to   p r o fe ss io n a l   e ra s  in c lu d in g   i n d u stry ,   lo g isti c s,  h e a lt h c a re .   Ye t  th is  tec h n o lo g y   d i d n ’t  o n l y   b rin g   a d v a n ta g e s  to   a ll   in d u stri e s,  it   a lso   c re a tes   n e w  c h a ll e n g e s  m o stl y   se c u rit y - re late d ,   d u e   to   t h e   sp e c ifi c a ti o n s  o f   t h e   I o T  e n v ir o n m e n t:   i ts   h e tero g e n e it y ,   t h e   re stricte d   re so u rc e s,  a n d   t h e   c o n ti n u o u s  e n o rm o u s   se n siti v e   d a ta  g e n e ra ted   a n d   e x c h a n g e d   o n   t h e   I o T   e c o sy ste m .   I n   t h is  p a p e r,   we   p ro p o se   a   stu d y   o f   sta ti stica l  m o d e ls  ( a u t o re g re ss io n ,   m o v i n g - a v e ra g e ,   a u to re g re ss io n - m o v i n g a v e ra g e ,  a u to re g re ss io n   in teg ra ted   m o v i n g a v e ra g e ,   se a so n a l  a u to re g re ss io n   i n teg ra t e d   m o v i n g a v e ra g e )  to   b u il d   a n   a n o m a ly - b a se d   d e tec ti o n   m o d e l  fo r  ti m e s  se ries   d a ta,  to   d e tec t  a b n o rm a l  b e h a v io r  th a t   c a n   b e   e x p lain e d   b y   a   se n so r  fa il u re ,   o r  a   c o m p ro m ise d   se n so r.   T h e   p ro p o se d   a n o m a ly - b a se d   d e tec ti o n   re li e s  o n   d e fi n in g   t h e   d a ta  b e h a v i o r  a n d   c re a ti n g   a   p ro fil e   o n   t h e   a ss u m e d   n o rm a l  sta te,  th e   c re a ted   p ro fil e   will   b e   u se d   a s   k n o wle d g e   t o   p re d ict  f u tu re   v a lu e s  to   wh ich   re a l  re c o rd s  will   b e   c o m p a re d ,   a n y   d e v iatio n   fro m   th e   p re d icte d   d a ta  will   b e   c o n si d e re d   a s  a b n o rm a l,   th a t   in d ica tes   a n   a n o m a ly   h a s  o c c u rre d   o n   th e   se n so r  o r  th e   e x c h a n g e d   d a ta.  Th e   p ro p o se d   a p p ro a c h   will   h e l p   imp ro v e   a c c u ra c y ,   re li a b il it y ,   tr u st wo rth i n e ss ,   a n d   d a ta i n teg ri ty .   K ey w o r d s :   An o m aly   d etec tio n   I n teg r ity   I o T   Secu r ity   Statis t ical  m o d els   T r u s two r th in ess   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo u n a  B o u jr a d   Ar ith m etic,   Scien tific   C o m p u t in g   an d   th eir   Ap p licatio n s   L a b o r ato r y   ( L AC SA) ,   Facu lty   o f   Scien ce s   ( FS O)     Mo h am m ed   First Un iv er s ity   ( UM P)   Ou jd a,   6 0 0 0 0 ,   Mo r o cc o   E m ail: m o u n a. b o u jr a d @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   th is   ar ticle  we  will  p r o p o s e  a  n ew  an o m aly - b ased   d etec tio n   s y s tem   in   tim e  s er ies  d ata  o n   I o T   s y s tem s ,   th e  n o v elty   lies   in   u s in g   s tatis tical  tech n iq u es  n o t  o n ly   to   p r ed ict  b u t  also   to   d etec t  an o m alies  an d   im p r o v e  s y s tem   in teg r ity .   Ou r   ch o ice  is   ju s tifie d   b y   th e  s p ec if icatio n   o f   th e  I o T   s y s te m   [ 1 ]   its elf   wh ich   ca n   b e  d ef in ed   as  lo ca lly   c o n n ec te d   o b jects  co n f ig u r ed   t o   wo r k   in   a  v e r y   s p ec if ic  way   d ep e n d in g   o n   tim e,   f o r   ex a m p le  wh e n   o b s er v in g   th e   p er ce p tio n   la y er   we   k n o w  t h at  we  h a v e  s en s o r s   t h at  ar e   r ec o r d in g /r e p o r tin g   s p ec if ic  d ata   [ 2 ]   o n   p r ed ef in ed   tim e  in te r v al  d ep en d in g   o n   th e   d ata  s en d   ( o n ce   e v er y   s ec o n d ,   o n ce   e v er y   m in u te,   h o u r ly ,   d aily ,   wee k l y ) ,   f o r   th at  tim e  s er ies  an o m aly   d etec tio n   ca n   b e  ap p lied   f o r   th e  d ata  s en t  as  we ll   as th e   n etwo r k   tr af f ic  g e n er ate d   b y   th e  tim e  o f   s en d in g   t h e  d ata  an d   also   b y   o th er   tim e,   f o r   ex am p le,   if   we  ad d   p ar am eter s   to   th e  s en s o r   to   s en d   r ec o r d s   ea ch   h o u r   it  will  b e  weir d   if   we  d etec ted   a  n etw o r k   tr af f ic  o u t  o f   th e   tim e  d ef in ed   to   s en d   r ec o r d s   [ 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 845 - 1 8 5 4   1846   T h er e  ar e  s o   m an y   t ec h n iq u es   [ 4 ]   th at  ca n   b e  u s ed   f o r   an o m aly   d etec tio n   b u t  s o m e  f its   p er f ec tly   t o   o u r   s tu d y   wh ich   is   tim e  s er ies  an aly s is   th at  r elie s   o n   s tatis t ical  m o d els   [ 5 ]   th at  ca n   b e  ap p lied   to   d etec t  an d   p r e d ict  th e   b eh a v io r   o f   th e   ti m es  s er ies  d ataset.   I n   tim e  s er ies  ea ch   p o in t   ca n   a f f ec t  th e   n ex t  o n e   p er io d ically   s p ea k in g ,   s o   th at  b ec o m es  a   tr en d   o r   ev e n   a   cy clic  b eh a v io r   th e   an o m aly   is   r aised   wh en   ac tu al   d ata  is   d ev iatin g   f r o m   t h e  p r e d icted   o n e,   b y   a  v e r y   lo w  o r   h ig h   d if f e r en ce .   T h e   I o T   s y s tem   allo ws  u s   to   p er f o r m   tim e   s er ies   [ 6 ]   an aly s is   f o r   an o m al y   d etec tio n ,   it  is   th e  b est  en v i r o n m en t  to   d o   s o   d u e  to   its   s p ec if icatio n   th at  f its   p er f ec tly   to   t h e  r eq u ir em en ts   n ee d ed   to   a p p ly   tim e  s er ies an a ly s is   o r   an o m aly   d etec tio n   [ 7 ] .       2.   O B J E CT I V E   O F   T H E   R E S E ARCH   AND  CO N T R I B U T I O N    T h e  o b jectiv e  o f   th is   r esear ch   is   to   s u d y   s tatis tical  m o d els,  an d   th ei r   p e r f o r m an ce   in   a n o m aly - b ased   d etec tio n   in   I o T   d ata,   t h e  ad d r ess ed   d ata  is   th e  o n e  co llected   o r   tr an s f er e d   b y   th e  I o T   s en s o r s ,   w e  to o k   in to   co n s id er atio n   th at  th is   d ata  is   a  tim e  s er ies  d ata s et,   th e  d ep lo y ed   s en s o r s   co llect  an d   tr an s f er   d ata  at  d if f er en t   tim es,  d ef in ed   b ased   o n   th e  n e ed s   o f   th e  s y s tem ,   Ho wev er   an o m alies m ay   o cc u r e  o n   th is   d ata,   d u r in g   th e  tim e  o f   co llectio n   o r   tr an s f er ,   wh cih   o r ig in e  b y   a  v u ln er ab ilit y   o r   tech n ical  ca u s e  s u ch   as  s e s o n r   d y s f u n ctio n .   Statis t ical  m o d els ar e  d esig n e d   to   p er f o r m e  o n   tim e  s er ies d atasets ,   b u t in   th e  en v ir o n em e n t o f   I o T   th e  m o d els  n ee d s   to   b e   test ed .   I n   th is   w o r k   we   p r o p o s e  a   liter atu r e   r e v iew  o n   th e   ex is tin g   c u r r e n t  wo r k   r elate d   to   th e   r esear ch ,   th en   an   o v er v iew  o f   an o m al y - b ased   d etec tio n   an d   s tatis tical  m o d els,  af ted   th at  we  d ef in e  o u r   p r o p o s ed   m o d el  f o r   a n o m aly - b ased   d etec tio n   in   tim e  s er ies  d ataset,   b ased   o n   th e  co m p ar ativ e  s tu d y   we  co n d u ct  o n   th e  ch o o s ed   s tatis tical  m o d els,  th e  te s ts   wer e  v alid ated   u s in g   an   I o T   d a taset  f r o m   Kag g le  p latef o r m e.         3.   RE L AT E D  WO RK   I n   2 0 1 6 ,   J ib in   an d   J ian g   [ 8 ] ,   im p r o v e d   AR I MA   b ased   an o m aly   d etec tio n   alg o r ith m   f o r   wir eless   s en s o r   n etwo r k s ,   th e   im p r o v e m en t  was  ap p lied   to   th e   s tr u c tu r e  o f   th e   AR I MA   m o d el,   f i r s t  u s in g   a   s lid in g   win d o w  to   d eter m in e  h is to r i ca l  d ata  f o r   m o d elin g ,   s ec o n d   u p d atin g   th e   m o d el  a f ter   ea ch   tim e  s lid in g   win d o w,   an d   last   m ak in g   tr af f ic  p r ed ictio n   b y   s h o r t  s tep   e x p o n e n tial,  th e  m o d el   was  te s ted   o n   r ea l  W SN  n etwo r k   tr af f ic  u s in g   s im u lati o n   o n   MA T L AB ,  th e  r esu lts   s h o w  th at  d esp ite  th e  in c r ea s e  o f   f alse  p o s itiv e  r ate   o n   th e   p r o p o s ed   m o d el,   it  s till   g iv es  b etter   r esu lts   b y   d ec r ea s in g   th e  r ate   o f   tr u e  n eg ativ es   an d   i n cr ea s in g   t h e  r ate  o f   tr u e   p o s itiv e.   I n   2 0 1 8 ,   Gian n o n i   et  a l.   [ 9 ]   d ev elo p e d   an   an o m al y   d etec t io n   alg o r ith m   f o r   I o T   tim es  s er ies  d ata,   m u ltip le  alg o r ith m s   wer e  ap p l ied   to   th e  d ata  to   d etec t  an o m alies:  r u n n in g   av er a g e  lo w - h i g h   p ass   f ilter :   m ak e  u s e  o f   th e  r u n n in g   av er a g e  co m p u ted   b ased   o n   th e  last   W   a cq u is itio n s   ( wh er e   W   is   a  s lid in g   win d o w  o f   f ix e d   s ize) ,   as  a  m ea n s   to   id en tif y   an o m alies.  Un iv ar iate   Gau s s ian   p r ed icto r :   th e  m o d el   c lass if ies  ea ch   n ew  ac q u is itio n   x i  b ased   o n   th e   p r o b ab ilit y   o f   t h at  v alu e   in   t h e   d is tr ib u tio n   p ( x i ) .   A  t h r esh o l d   h as  to   b e  s et  t o   d ec id e  wh ich   p r o b ab ilit ies  ar e  to o   lo w  to   b e  c o n s id er ed   n o n - an o m alo u s .   Seaso n al  E SD  alg o r ith m :   s tatis tical - b ased   m e th o d ,   ap p lied   o n ly   o n   tim e  s er ies th at  h av e  th eir   r esi d u al  co m p o n e n t sy m m etr ically   d is tr ib u ted .     I n   2 0 2 0 ,   B r ae i  an d   W ag n e r   [ 1 0 ]   p r esen t ed   in   th eir   r esear ch   a  s u r v ey   o n   th e  s tate  o f   t h e  ar t  o n   d if f er en t  tec h n iq u es  a n d   m et h o d s   u s ed   f o r   an o m aly   d etec tio n   in   u n iv ar iate  tim e - s er ies  d ata,   th e  r esear ch er s   p er f o r m   an   e x p er im e n t  u s in g   f iv e  d if f e r en t  u n iv ar iate  tim e  s er ies  d atasets   u s in g   b o th   s tat i s tical  an d   class ica l   m ac h in e  lear n in g   ( AR ,   MA ,   S E S)  an d   d ee p   lear n in g   ap p r o a ch es   ( C NN,   L STM ,   G R U) ,   th e  r esu lts   s h o w  th at   s tatis t ical  tech n iq u es  p er f o r m   b etter   o n   u n iv a r iate  tim e  s er ies  with   m o r e  ac cu r ate  d ete ctio n   o n   p o in t  a n d   co llectiv e  an o m alies a n d   less   co m p u tatio n   tim es.    I n   2 0 2 0   E r a n   et  a l .  [ 1 1 ]   r ev ie wed   in   th eir   p ap er   a n o m aly   d etec tio n   o n   s en s o r s ,   o n   d if f er en t  lev els,  co m p ar in g   th e  tech n iq u es  u s ed   to   d etec t  an o m alies,  th e  au t h o r s   r ev ea l  th at  s tatis tical  tec h n iq u es  d o n ’ t  wo r k   be tter   o n   m u ltiv ar iate  d ata,   o r   h ig h   d im e n s io n al  d atasets ,   co m p ar ed   to   m ac h in e   lear n in g   te ch n iq u es,  h o wev er ,   th e  s tatis tical  tech n iq u e  is   m u ch   ea s ier   to   im p lem en t a n d   c o m p u tatio n ally   ef f icien t.    I n   2 0 2 2   Oser   et   al .   [ 1 2 ]   p r o p o s ed   an   en h a n ce d   v er s io n   o f   SAFER ’ s   f r am ewo r k   u s in g   F ac eb o o k ’ s   Pro p h et  an d   AR I MA   as  p r ed ictio n   m o d els  an d   s im p l e  m o v in g   av e r ag e  ( SMA )   to   co m p ar e  th e  p r ed icte d   r esu lts ,   th e  p r o p o s ed   ap p r o a c h   ap p lied   to   v u ln er a b ilit ies  p a tch es  o f   7 9 3   I o T   d ev ices  s h o wed   h ig h   p r ed ictio n   r ate  o f   9 1   o f   f u tu r e  r is k s .     I n   2 0 2 2   Kalo u p ts o g lo u   et   al .  [ 1 3 ]   p er f o r m ed   a  tim e   s er ies  f o r ec asti n g   u s in g   b o th   s tatis tical   an d   d ee p   lear n in g   tech n iq u es,  ap p lied   t o   n atio n al  v u ln er a b ilit ies  d atab ased   ( NVD)   f o r   d if f er e n t  s o f twar e  p r o jects,  th e  r esu lts   wer e  v er y   clo s e  h o we v er   AR I MA   r ea ch ed   b etter   g o o d n ess   o f   f it  lev el  c o m p ar e d   to   o th e r   u s ed   d ee p   lear n in g   m eth o d s .   I n   2 0 2 2   Awa n g   et   al .  [ 1 4 ]   p r o p o s ed   a  SAR I MA - b ased   p r ed ictio n   m o d el  to   h el p   ad m in s   in   m ak in g   a   d ec is io n   f o r   r is k   m an ag e m en t ,   th e  r esu lts   r eg a r d less   o f   th e  h ig h   r ate  o f   th e  r o o t  m ea n   s q u ar e  er r o r   ( R MSE ),   s h o win g   th at  SAR I MA   is   a  g o o d   m o d el  to   f o r ec ast attac k s   an d   th r ea ts   in   th e   f u tu r e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n o ma ly  b a s ed   d etec tio n   in   ti me  s eries   d a ta   o n   I o T sys tems  u s in g   s ta tis tica l m o d els   ( Mo u n a   B o u jr a d )   1847   I n   2 0 2 3 ,   Sam ar ia   an d   T h ak k ar   [ 1 5 ]   p e r f o r m ed   a  co m p r eh en s iv e  s u r v ey   o n   an o m aly   d etec tio n   alg o r ith m s ,   ac co r d i n g   to   th ei r   r esear ch ,   s tatis tical - b ased   a lg o r ith m s   ar e  co n s id er ed   v er y   p o wer f u l  o n es  in   o u tlier   d etec tio n   s p ec ially   wh e n   ap p lied   o n   ce r tain   ty p e  o f   d a ta.         4.   ANO M A L Y - B A SE D  D E T E CT I O N   T h e  an o m aly - b ased   d etec tio n   is   b asically   ab o u t   d ef i n in g   th e   d ata  b eh av i o r   a n d   cr ea tin g   a  p r o f ile  o r   a   m o d el  o n   th e  ass u m ed   n o r m al  s tate   [ 1 6 ] ,   th e  p r o f ile  cr ea te d   will b e  u s ed   as a   k n o wled g e   to   wh ich   r ea l r ec o r d s   will  b e  co m p ar e d   an y   d ev iati o n   f r o m   th at  p r o f ile  will  b e  ac ce p ted   as  ab n o r m al  b e h av io r ;  An o m aly   d etec tio n   b ec o m es  th e  to p ic  o f   th e  h o u r   s in ce   it  p r o v ed   its   p er f o r m an ce   in   d etec tin g   n ew  attac k s ,   a s   lo n g   as  th e  attac k   ca u s es  a  d ev iatio n   f r o m   th e  n o r m al  tr af f ic  f lo w  o r   d ata  co llected .   Ho wev er   an o m alie s   d o n ’ t  n ec ess ar ily   in d ica te  an   attac k   o r   th r ea t,  a b n o r m al   b eh a v io r   ca n   h av e   s ev er al  ca u s es  s u ch   as:  s y s tem   er r o r ,   e n v ir o n m en t   ch an g es,  n ew  o b s er v atio n s .   Fo r   th at  r ea s o n ,   co n tr a d icto r y   to   r u le - s ig n atu r e  b ased   [ 1 7 ]   an o m aly - b ased   d etec tio n   is   k n o w n   f o r   its   h ig h   r ate  o f   f alse  p o s itiv es  an d   tr u e  n eg ativ es   [ 1 8 ] .   T h is   ca n   le ad s   to   m is esti m atin g   th e  r ea l  d an g er ,   an d   th e  r ea l  s tate  o f   th e  s y s tem .   I n   s p ite  o f   th at,   an o m aly   is   s till   th e  b est   way   to   d etec t  n ew  attac k s   co m p ar ed   to   r u le - s ig n a tu r e - b ased   i n tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s ,   th at  r ely   o n ly   o n   th e   ex is tin g   s ig n atu r es   in   th eir   k n o wled g e  b ase.   T o   b u ild   a   p er f o r m an t  a n o m a ly - b ased   d etec tio n   f o r   m o n ito r in g   we  f ir s t  n ee d   to   d ef i n e  g o o d   d ata   wh ich   is   th e   m ain   f o cu s   ab o v e  all,   th en   we  ca n   a p p ly   th e  d if f er en t  e x is tin g   tech n iq u es  to   tr ain   t h e  d ata   an d   cr ea te  th e  p r o f ile  o n   w h ich   w e  will  b ase  an o m aly   d etec tio n ,   Fig u r e  1   s h o ws  th e   d if f er e n t  t ec h n iq u es  u s ed   f o r   in tr u s io n   o r   an o m aly   d etec tio n   ea ch   o n e  ca n   b e  a p p lied   d i f f er en tly   an d   it  d ep en d s   o n   t h e  ty p e  o f   th e  d ata   its elf ,   s o m e  tech n iq u es c o u l d   p er f o r m   b etter   o n   tim e  s er ies d ata  o th er s   co u ld   g iv e   th e  wo r s t r esu lts .           Fig u r e  1 .   C lass if icatio n   o f   I D S ty p es       4 . 1 .   T im e  s er ies da t a   T im e  s er ies  d ata   [ 1 9 ]   is   a   v er y   im p o r tan t  ter m   in   m o n ito r i n g   d if f er en t  p r o ce s s es,  it  ca n   b e  d ef in ed   as  a  s er ies  o f   d ata  p o in ts   tak en   at  d if f er en t  tim es,  it  allo ws  t r ac k in g   th e  ch a n g es  o r   th e  m o v em en t  o f   a  v er y   s p ec if ic  n u m er ical  d ata  p o in t  o v er   tim e,   th e  tim e  h er e  is   r el ev an t  to   t h e  d ata  c o llected ,   it  is   a  r eg u lar   i n ter v al   o v er   a  s p ec if ic  p er io d   s u ch   as  h o u r ly ,   d aily ,   wee k ly   o r   ev en   in   a  g iv en   p er s o n alize d   p er io d   o f   tim e.   T h e  d ata   co llected   in   I o T   s y s tem s   [ 2 0 ]   v ia  s en s o r s   ca n   b e   d ef i n ed   t h r o w  tim e   s er ies  d ata  s in ce   t h e  s en s o r s   co llect   in f o r m atio n   ab o u t  th e   en v ir o n m en t  o n   a  g iv en   p er io d   s o   an y   r ec o r d s   g i v en   b y   a n y   s e n s o r   ar e  r elate d   to   a  s p ec if ic  m o m en t.  A  g en er al  g i v en   d ataset  in clu d in g   tim e  s er i es d ata  is   co m p o s ed   o f   th r ee   d if f er en t p atter n s :    -   No r m al:   it is   th e  d ata   h o w  it is   s u p p o s ed   to   b e,   th e  c o r r ec t i n f o r m atio n   co llected   o r   s to r ed .   -   An o m alies:  ab n o r m alities ,   o u tlier s ,   o r   d ev ian ts   ( a   v alu e  th at  d if f er s   co n s id er ab ly   f r o m   t h e  o t h er   o b s er v atio n s ) ,   t h er e  ar e   m an y   r ea s o n s   f o r   an o m alies  s u ch   as  m alicio u s   ac tio n s ,   s y s tem   f ailu r e,   an d   in ten tio n al  f r a u d .   -   No v elties:   it  i s   a  n ew  o b s er v atio n   th at  o cc u r s   in   a  n o n - m alicio u s   ac tio n   s u ch   as  ch an g es  in   th e  en v ir o n m en t,  it is   a  n o v el  p att er n .   I n   ad d itio n   to   th o s e  p atter n s ,   ti m e  s er ies d ata  ca n   in clu d e   o th er   p atter n s :   -   Seaso n al:  s ea s o n ality   h ap p en s   wh en   a  tim e   s er ies  is   af f ec ted   b y   s h o r t - ter m   v ar iatio n   s u ch   as  s ea s o n al  f ac to r s   s u ch   as th e  tim e  ( m o n t h )   o f   th e  y ea r   o r   a  d ay   o f   th e  wee k .   Seaso n ality   p r o d u ce s   a  f ix ed   an d   k n o wn   f r eq u e n cy .   -   T r en d :  i n   o p p o s ite  o f   s ea s o n al  tr en d   is   af f ec ted   wh e n   t h er e  i s   a  lo n g - ter m ,   it  is   d ef in ed   as  a  m o v e m en t  i n   th e  d ata  s u ch   as c h a n g in g   in   a  d ir ec tio n   f r o m   in c r ea s in g   to   d ec r ea s in g   o r   th e   o th er   way .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 845 - 1 8 5 4   1848   -   C y clic:  i t   ca n   b e  d ef in ed   as  a  n o v el  tr en d   it  o cc u r s   d u e  to   ch an g es  in   s o m e  r elate d   f ac to r s   to   th e  g iv en   m ea s u r em en t  f o r   ex am p le   th e  tem p er atu r e   o f   a  g i v en   p lace   will  ch an g e  if   th e   h u m i d ity   c h an g es  b u t   it  will  n o t c r ea te  a  f r eq u e n cy .     4 . 2 .   T y pe  o f   a no ma ly   in  t im e  s er i es  da t a s et s   a)   Po in t  a n o m alies:  a  s in g le  ab n o r m al  o b s er v atio n   Po in t  th a t  r ep r esen ts   an   ir r e g u lar ity   o r   d ev iatio n   t h at   h ap p en s   r a n d o m l y .   b)   C o n tex tu al  a n o m aly :  also   k n o wn   as  th e  co n d itio n al  an o m aly ,   it  is   o b s er v e d   in   s p ec if i c  in ter v als,  f o r   ex am p le,   o b s er v in g   m ea s u r e m en t  2   o n   th e   tem p e r atu r e   in   th e  win te r   s ea s o n   ca n   b e   co n s id er ed   n o r m al,   b u t  in   s u m m er   wo u ld   b e  a b n o r m al ,   o f   co u r s e,   we  ca n   h av e   m u ltip le  co n d itio n s   s u ch   as  l o ca l  b ec au s e  it  also   af f ec ts   th e  d ata,   f o r   co n tex tu al  an o m al y   a  s p ec if ic  co n tex t m u s t b e  d e f in ed .   c)   Gr o u p   o r   c o llectiv e  a n o m al y :   it  is   a  g r o u p   o f   an o m alies  t h at  ca n   b e  co n s id er ed   as  n o r m al  p atter n s   if   o b s er v ed   in d iv id u ally   f r o m   th e  d ata ,   th is   ty p e  o f   an o m aly   ca n   ca u s e  a  lo t o f   p r o b lem s   if   th e  d ata  is   s m all.     4 . 3 .   Sta t is t ica l  m o dels   I n   th e  f o llo win g ,   we  will  d eta il  m o r e  s tatis tical  tech n iq u es  t h at  wo r k   b etter   th a n   o t h er   tec h n iq u es  in   tim e  s er ies an o m aly   d etec tio n :   a)   T h r esh o ld   m etr ic:  in   th is   m o d el,   we  d ef in e  a  th r esh o l d   ( Min   an d   Ma x ) ,   b y   co u n tin g   t h e  ev en ts   o n   a   g iv en   d ataset ,   an y   v alu e  th at  is   h ig h er   th an   th e  Ma x   d ef in ed   o r   lo wer   th an   th e  m in   s h o u ld   r aise  an   alar m   an d   b e  ass u m ed   as a n   an o m al y .     b)   Ma r k o v   p r o ce s s :  th e  Ma r k o v   p r o ce s s   f ix es  a  s p ec if ic  in ter v al  o f   th e  d ata  an d   tr ac k   th ese  in ter v als  o n   tim e ,   an y   ch a n g es o cc u r r ed   o n   a  g iv en   i n ter v al  will b e  d e f in e d   as a n   an o m aly .     c)   Me an   an d   s tan d ar d   d ev iatio n   m o d el :  th e  s tan d a r d   d e v iatio n   ( also   s p elled   s tan d ar d   d ev iatio n )   is   a   m ea s u r e  o f   th e  d is p er s io n   o f   t h e  v alu es  o f   a  s tatis tical  s am p le  o r   p r o b a b ilit y   d is tr ib u tio n .   I t  is   d ef in ed   as   th e  s q u ar e  r o o t  o f   th e  v ar ian ce   o r ,   s im ilar ly ,   as  th e   s q u ar e  m ea n   o f   t h e  d e v iatio n s   f r o m   th e   m ea n .   I n   th is   m o d el,   an y   ev e n t  th at  f alls   o u ts id e  th e  s et  in ter v al  d ef in e d   b y   th e  s tan d ar d   d e v iatio n   will  b e  ass u m ed   as   an o m alo u s .   d)   Mu ltiv ar iate  m o d el:  t h is   m o d el  tak es  in to   co n s id er atio n   m o r e  th a n   o n e  m ea s u r em en t   to   d etec t  a n   an o m aly ,   f o r   ex am p le  wh en   t alk in g   ab o u t  h u m id ity   it  is   af f ec ted   b y   tim e  an d   also   b y   tem p er atu r e,   th is   m o d el  d o esn ’ t  r aise  an   aler t   ab o u t  an   ab n o r m al   m ea s u r e m en t  in   h u m i d ity   if   it  is   ju s tifie d   b y   t h e   tem p er atu r e  r ec o r d e d ,   it a p p lies   co r r elatio n   b etwe en   two   o r   m o r e  o b s er v atio n s .   e)   T im e  s er ies  m o d el :  in   th is   m o d el,   a  th r esh o ld   is n ’ t   d ef in e d   as  in   o th e r   m o d els,   s in ce   it   co m p u tes  th e   ch an ce   o f   h a v in g   a  s p ec if ic   m ea s u r em en t  at  a  s p ec if ic  tim e  tak in g   in to   co n s id er a tio n   p r ev io u s   m ea s u r em en ts   in   tim e  an d   also   th e  tim e  s er ies  d ata,   it s   tr en d ,   s ea s o n ality .   Fro m   th e  p r ev i o u s   m o d els  we  ar e  g o in g   to   wo r k   with   tim e   s er ies  d ata ,   f o r   th at  we  ar e  g o in g   to   ap p l y   d if f er e n t  alg o r it h m s   to   d etec t  an o m alies  b y   f o r ec asti n g   th e   tim e  s er ies   d ata,   th is   ch o ice   is   ju s tifie d   b y   th e  f ac t  th at  it  f its   th e  I o T   ar ch itectu r e  an d   also   with   th e   co llec ted   d ata  b y   th e  s en s o r s .       5.   P RO P O SE D  M O D E L     I n   th is   s tu d y   we  ar e  p r o p o s in g   a  n ew  a n o m aly - b ased   I n tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   u s in g   s tati s tical   m o d els  to   f o r ec ast   [ 2 1 ]   an d   p r ed ict  f u tu r e  v alu es  b ased   o n   a  s m all  h is to r y   b ase,   th e  p r ed icted   v alu e  u s in g   s to ch asti c  m o d els  is   clo s e  en o u g h   t o   th e   co r r ec t   r ea l  v alu es  with   a  v er y   s m all  d if f er en ce ,   o n ce   we  g et  th e  r ea l  r ec o r d s   we  co m p a r e  th em   wit h   th e  p r ed icte d   o n e  if   th e  d if f e r en ce   was  s m all  en o u g h   it  will  b e  co n s id er ed   as  a   n o r m al   o n e,   if   n o t   th e   r ea l  v alu e  will  b e   r ep o r ted   as  an o m al y   p o in t,  t h is   tech n iq u e  is   h ig h ly   ef f ec tiv e   s in ce   it   h as  a  v er y   s m all  f alse  p o s itiv e  r ate  an d   tr u e   n eg ativ e   r at e  co m p ar e d   to   o th er   tec h n iq u es  s u ch   as  ar tific ial  in tellig en ce .   T h e  p r o p o s ed   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   Fig u r e  2   c o u ld   b e   ap p lied   t o   an y   tim e   s er ies  d at aset,  in   o u r   ca s e  we  ar e  p r o p o s in g   an   a p p r o ac h   to   b e  ap p lied   to   th e  co lle cted   in f o r m atio n   o f   s en s o r s   in   an   I o T   s y s tem ,   th e  p r o p o s ed   m o d el  wi ll  h elp   en h an ce   th e  i n teg r ity   a n d   im p r o v e  th e  ac cu r ac y ,   a n d   tr u s two r th in ess   o f   th e  d at a   co llected   b y   s en s o r s ,   it  h elp s   t o   in d icate   if   t h e  d ata  was  n o t  alter ed   b y   an y   u n au t h o r ized   i n tr u d er ,   in teg r ity   is   v er y   im p o r tan t  b asic  in   s ec u r ity   as  well  as  in   an y   s y s te m   in clu d in g   I o T   s y s tem s   [ 2 2 ]   an d   th e  co llected   in f o r m atio n   b y   t h e  p er ce p tio n   lay er ,   in   f ac t,   s o m etim e s   wh at  is   m o r e   im p o r tan t  i n   a n   I o T   esp ec ially   ap p lied   f o r   h ea lth ,   in d u s tr y ,   en v i r o n m en t  m o n ito r in g   [ 2 3 ]   is   h av in g   th e  co r r ec t  in f o r m atio n ,   an d   th e  ac cu r ate  v alu es,   th ese  v alu es  th at  will  b e  u s ed   later   f o r   tak in g   ac tio n s   a n d   d ec is io n s   ab o u t   th e  wh o le  p r o ce s s .   T h e  m o d el   p r o p o s ed   f o r   th is   p ar t is d iv id e d   in to   f o u r   p h ases :   a)   C o llected   d ata:   th e  d ata  co llec ted   b y   th e   s en s o r s   th at  will b e  co m p ar ed   to   th e  p r ed icted   d at a.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n o ma ly  b a s ed   d etec tio n   in   ti me  s eries   d a ta   o n   I o T sys tems  u s in g   s ta tis tica l m o d els   ( Mo u n a   B o u jr a d )   1849   b)   Pre p r o ce s s   an d   an aly ze   th e  d ata :   th is   s tep   wil l  h elp   to   r escale  th e  d ata  if   n ee d ed ,   clea n   th e  d ata  o f   u n n ec ess ar y   v alu es  if   f o u n d ,   an d   also   p lo t  th e  d ata  as  co lle cted ,   th at  will  h elp   to   an aly ze   th e  in f o r m atio n   co llected .   c)   Dete ctio n   en g in e:   th is   is   th e  p ar t o n   wh ich   we  ar e  g o in g   t o   i m p lem en t o u r   m o d el  to   p er f o r m   th e  p r ed ictio n   u s in g   a  h is to r ical  d ataset  th at  is   p r ev io u s ly   co llected   an d   ch ec k ed ,   in   th e  d etec tio n   en g in e   we  im p lem en t  th e  m o d el,   we  p r e d ict  v alu es  o f   th e  p er io d   g iv e n ,   an d   t h en   we  co m p ar e  th at  v alu es  to   th e  co ll ec ted   o n e,   u s in g   o th er   alg o r ith m s   s u ch   as M ea n   s q u ar e  er r o r ,   co ef f icie n t o f   d eter m i n atio n   ( R 2 ) .   d)   R ep o r t:   t h e  r esu lts   o b tain ed   f r o m   th e  d etec tio n   en g in e  will   b e  co m p ar ed   t o   a  d e f in ed   th r esh o ld ,   if   it  is   h ig h er   o r   lo wer   a n   aler t  is   r aised   in d icatin g   an   a n o m aly ,   o t h er wis e  ev er y th in g   will  b e  r e p o r ted   as  n o r m al  an d   th e  in te g r ity   o f   th e  d ata  is   ch ec k ed .           Fig u r e  2 .   Pro p o s ed   m o d el  f o r   an o m aly - b ased   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   u s in g   f o r ec asti n g   m o d els       6.   E XP E R I M E N T A L   T E S T   6 . 1 .     Da t a   a na ly s is   Data s et:   f o r   o u r   e x p er im en t  te s ts   we  ar e  g o in g   to   u s e  th e  d a taset  p r o v id ed   b y   Kag g le   [ 2 4 ] ,   th e  d ata   co n tain   5   y ea r s   o f   h o u r ly   m e asu r em en t  o f   d if f e r en t  en v ir o n m en tal  v alu es  ( tem p er atu r e,   h u m id ity ,   p r ess u r e,   wea th er   d ir ec tio n ,   wea th er   s p e ed )   th e  r ec o r d s   wer e  r ec o r d ed   in   3 6   d if f er e n t  cities.  T h e  d ata   f its   p er f ec tly   with   th e  n ee d ed   m o d el ,   it  g i v es  u s   ex ac tly   wh at  we  n ee d   to   test   o n   th e   m o d el,   we  will  n o t  u s e  th e  en tire   d ataset  we   ar e  g o in g   to   r etr iev e  in ter v al s   f r o m   th e  g iv en   d atasets   to   p er f o r m   th e  test s   with   th e  d if f er en t  m o d els.  T h e   d ataset  is   p r o v id e d   u n d e r   th e   ODb L   L icen s e.   Sin ce   we   ar e   u s in g   th e   f o r ec asti n g   m o d el  f o r   an o m aly   d etec tio n   we  d o n ’ t  n ee d   lar g e  h is to r y   f r o m   th e  d ata ,   we  s ea r ch   f o r   a   m o d el  th at  ca n   f o r ec ast  f u t u r e  v alu es  b ased   o n   s m all  h is to r y   d ata,   o f   co u r s e,   we  ca n   u s e  a  lar g e  o n e  b u t  we   co u l d   f ac e   th e  p r o b lem   o f   s ea s o n ality ,   esp ec ially   in   en v ir o n m en t  r ec o r d s   s u ch   as  clim ates.  W e  u s ed   p ar tial  d ata   in   Fig u r e  3   g o i n g   f r o m   2 6 - 01 - 2 0 1 7   to   3 1 - 01 - 201   f r o m   tem p er atu r e . csv   f ile,   it  is   tr ick y   f o r   an y   m o d el  to   p r ed ict  th e  n ex t  v alu e  b ased   o n   a  s m all  tr ai n in g   s et.   Data   p r ep r o ce s s in g :   b ef o r e   ch o o s in g   th e   in ter v al  o n   wh ic h   we  ar e  g o in g   to   wo r k   we  a n a ly ze d   th e   wh o le  h o u r ly   tem p e r atu r e  r ec o r d s   o f   Po r tlan d   ( t h e  ch o ice  o f   Po r tlan d   was  r an d o m ly   a n d   ev er y th in g   ap p lied   to   Po r tlan d   ca n   b e  ap p lied   to   o th er   cities f r o m   th e  d atasets   p r o v id ed   b y   Kag g le) .   Fro m   Fig u r e  3   we  ca n   co n clu d e  d ata  tem p er atu r e  r ec o r d s   ( o r   an y   o th e r   clim ates  r ec o r d s   c o llected   b y   s en s o r s )   is   a  n o n - s tatio n a r y   o n e  s in ce   th e r e  ar e   s o   m an y   f ac t o r s   th at  c an   af f ec t   th e  v alu es  o v er   tim e,   u s in g   th e   wh o le  d ata   ca n   ca u s e  wr o n g   p r ed icted   v alu es,  f o r   th at  we   s p lit  th e  d ata  i n to   th e   ap p ea r i n g   s ea s o n s   in to   th e  d ata,   b u t  it  s till   a  lar g e  d ataset  to   u s e  f o r   an o m aly   d etec tio n ,   th at  is   wh y   we  ar e  g o in g   to   p l o t  o n e  m o n th   f r o m   th e  p ar tial d ataset  an d   th e n   we   ca n   ag ain   d ef in e  a  m o r e  s m all   p ar t to   wo r k   o n   in   th e   n ex t te s tin g .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 845 - 1 8 5 4   1850       Fig u r e  3 .   Ho u r ly   tem p er atu r e   r ec o r d s   in   2 0 1 7   in   Po r tlan d       Fro m   Fig u r e  4   we  ca n   s ee   th at   ev en   in   o n e  m o n th   o f   p lo ttin g   th er e  ex is t  a  lo t  o f   s ea s o n ality   wh ich   is   wh y   we  s p lit  o n ce   ag ain   th e  d ata  in to   a  m o r e  s tatio n ar y   an d   s m aller   d ataset   in   o u r   ca s e  w e  ch o s e  to   wo r k   o n   d ata  g o i n g   f r o m   2 6 - 01 - 2 0 1 7   t o   3 1 - 01 - 2 0 1 7   T h at   will  b e   id ea l  in ter v al   to   b e  a p p lied   in   a   r ea l  ca s e   an d   m o r e  p r ec is ely   f o r   an o m al y   d etec tio n   to   ch ec k   th e  in teg r ity   o f   th e  d at a.   T h e  r ec o r d s   in   th e  d ata  s et   ch o s en   f o r   test   Fig u r e  5   wer e  alr ea d y   v er if ie d ,   s o   it  d o esn ’ t  i n clu d e  a n y   an o m alies  o r   ab n o r m al  r ec o r d s   Fig u r e  5 ( a) ,   f o r   th at   we  m an u ally   r ep lace d   two   r ec o r d s   b y   wr o n g   o n es  to   c h ec k   th e  ch an g es  th at  o cc u r r ed   o n   th e  d ataset    F ig u r e  5 ( b ) .   T o   s tu d y   th e   d is tr ib u tio n   o f   th e  d ataset  r ec o r d s   we  p lo t ted   its   h is to g r am   with   an d   with o u t  an   an o m alo u s   p o in t  Fig u r e  6 .  I n   th e  o r ig in al  d ata  we  ca n   s ee   th at  th e  d is tr ib u tio n   o f   th e  v alu es  ca n   b e  s p lit  in to   two   s u b   g au s s ian   d is tr ib u tio n s   Fig u r e  6 ( a)   wh ich   is   n o r m al   s in ce   in   h o u r ly   te m p er atu r e  r ec o r d s   in   a   d ay   we   alwa y s   m et  a  law  tem p er atu r e   d eg r ee   an d   a   h ig h   o n e  ( ca n   b e  ju s t if ied   b y   n i g h t  a n d   d ay ) ,   in   th e  i n f ec ted   d ata   we  s ee   th at  th e  d is tr ib u tio n   b e co m es a   g au s s ian   o n e  Fig u r e  6 ( b )   s in ce   ev en   with   th e  lo w  a n d   h ig h - tem p er atu r e   d eg r ee s   th ey   s till   clo s e  en o u g h   b u t  th e  an o m aly   p o in t  e v en   th o u g h   th e y   ar en ’ t  m ass iv ely   ch an g ed   th e y   s till   p lo tted   s ep ar ately   in   t h e  h is to g r am .           Fig u r e  4 .   Ho u r ly   tem p er atu r e   r ec o r d s   in   J an u a r y   2 0 1 7   in   Po r tlan d         ( a)     ( b )     Fig u r e  5 .   Ho u r ly   tem p er atu r e   r ec o r d s   d ataset  ch o s en   f o r   test   in   ( a)   with   a n o m aly   p o in t a d d ed   an d   ( b )   with o u t  an o m alies o r   ch a n g es o n   th e  d ata       T est  th e  s tat io n ar ity   o f   th e  d a taset:  t o   te s t  if   th e   d ata s et  is   s tatio n ar y   en o u g h   to   ap p ly   th e   alg o r ith m   o n   it  we  ar e  g o in g   to   u s e  th e  Dick ey - Fu ller   Au g m e n ted   t est  ( ADF)   [ 2 5 ] .   T h e  Dick e y   Fu ll er   au g m e n ted   test   o r   ADF  is   a  s ta tis tica l  test   d esig n ed   to   d eter m in e  wh eth e r   a  tim e  s er ies  i s   s tat io n ar y ,   i.e . ,   w h eth er   its   s tati s tical   p r o p er ties   ( h o p e ,   v a r ian ce ,   a u to - co r r el atio n )   v ar y   o v er   tim e.   Usi n g   th e  ad f u ller   f u n ctio n   f r o m   s tatem o d els.ts a   lib r ar y   we  ca n   in ter p r et  if   o u r   d ataset  is   s tat io n ar y   o r   n o t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n o ma ly  b a s ed   d etec tio n   in   ti me  s eries   d a ta   o n   I o T sys tems  u s in g   s ta tis tica l m o d els   ( Mo u n a   B o u jr a d )   1851   Nu ll  h y p o th esis :   i f   n o t  r ejec t ed ,   in   th is   ca s e,   th e  tim e  s er ies  h as  a  u n it  r o o t,  m ea n in g   it  is   n o n - s tatio n ar y .   I t  h as  tim e - d ep e n d en t  s tr u ctu r e.   On   th e  o t h er   h a n d ,   if   th e  n u ll  h y p o th esis   was  r ejec ted ,   we  ca n   ass u m e  th at  th e  tim e  s er ies d o es n o t h av e  a  u n it r o o t,  wh ich   m ea n s   it is   s tatio n ar y .   Ap p ly in g   th e  ADF  test   o n   o u r   d ataset  ( with   th e  an o m alo u s   p o in ts )   we  ar e  g ettin g   r esu lt s   o f     - 4 . 8 5 6 0 1 9   wh ich   is   lo w  th an   - 3 . 4 7 9   at  1 %  wh ich   s h o ws  th at  th e  d ata  ca n   r ejec t  th e  n u ll  h y p o th esis   with   a   s ig n if ican t le v el  o f   less   th an   1 % wh ich   m ea n s   th at  o u r   d ata  i s   s tatio n ar y   at  th at  p o in t.         ( a)     ( b )     Fig u r e  6 .  His to g r am   p lo t o f   th e  d ataset  in   ( a)   with   an o m aly   p o in t a n d   ( b )   with o u t   a n o m aly       6 . 2 .     St a t is t ica l  m o dels   perf o rm a nce   co m pa riso n   I n   th is   s tu d y   we  ch o o s e  to   u s e   5   d if f e r en t  s tatis tical  m o d els:   i )   AR :  au t o   r eg r ess io n ,  ii )   M A:  m o v in g   av er ag e  m o d el ,  iii )   AR MA :  a u to   r eg r ess io n   m o v in g   av er ag e ,   iv )   AR I MA :   a u to   r eg r ess io n   in teg r ated   m o v i n g   av er ag e   [ 2 6 ] ,  an d   v )   SAR I MA :  s ea s o n al  au to   r eg r ess io n   m o v in g   av er a g e .   T o   co m p a r e   th e  m o d els,  we  a r e   u s in g   7 0 %  o f   th e  d ata  as  tr ain in g   an d   3 0 %  as  test in g ,   wit h   th e  7 0 %  we  ar e  g o in g   to   tr ain   th e  m o d els  an d   m ak e  a  p r ed ictio n   o n   th e  s a m e  in ter v al  as  th e  test in g   p ar t,  an d   th en   we  ar e  g o in g   to   co m p ar e  th e  r esu lts   o b tain ed   f r o m   th e   d if f er en t   m o d els  with   th e   ac tu al   v alu e s   o f   test in g   p ar t   [ 2 7 ] .   Fo r   A R MA ,   AR I MA ,   an d   SAR I MA   th e  ch o ice  o f   th e  p a r am eter s   was f u lf illed   u s in g   A k aik e’ s   in f o r m atio n   cr iter i o n   ( AI C )   [ 2 8 ] .       7.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   I n   o u r   s tu d y ,   th e  d if f er en t  s t atis tical  m o d els  wer e  tr ain ed   u s in g   7 0 %  o f   th e  c h o s en   d a taset,  e r r o r   m ea s u r em en t  o f   th e   p r ed icte d   v alu es  in   th e   m o d els .   T o   co m p ar e   th e   m o d els   r esu lts   we  p e r f o r m e d   m an y   test s   to   ca lcu late  th e  p r ec is io n   o f   t h e  d etec ted   v alu es,  as  well  as  th e  d if f e r en ce   b etwe en   th e  a ctu al  an d   esti m ated   o n es.   I n   th is   r esear ch   we  tr ie d   to   p r o p o s e  an   ap p r o ac h   f o r   a n o m aly   d etec tio n   u s in g   s tatis tical  tech n iq u es,  T h e  r esu lts   f r o m   p lo ttin g   a u to r e g r ess io n   an d   m o v in g   av er a g e  m o d els  Fig u r e  7 ,   clea r l y   s h o w  th at  th e   au to r eg r ess io n   m o d el  ten d s   to   b e  s tatio n ar y   o v er   tim e  w ith   t h e  s am e  v alu e   Fig u r e  7 ( a ) ,   th i s   r esu lt  is   th e  s am e   wh en   u s in g   a  m u ch   la r g er   d at aset  ( we  u s ed   th e  en tire   m o n t h   an d   s till   h av e  t h e  s am e  s tatio n ar y   ac tio n   f r o m   AR   m o d el)   t h at  m ea n s   th at   th i s   m o d el   is   v er y   wea k   f o r   p r ed i ctio n   an d   it   ca n n o t  b e  u s ed   in   an o m aly   d etec tio n ,   th is   m o d el  will  w o r k   f in e   in   a  s tatio n ar y   en v ir o n m en t   wh e n   th e   d ata  te n d   to   b e  f i x ed   b u t  n o t   o n   d ata   with   s ea s o n ality   ev en   s m all  o n es,  th is   r esu lt  was  ju s tifie d   b y   th e  s co r es  o b tain e d   b y   th e   d if f er en t  test s ,   m ea n   s q u ar e  er r o r   ( MSE )   o u tp u t  a   v alu e  o f   1 . 1 5 6   f o r   th e   AR ,   al s o   th e  v ar ian ce   was  v er y   lo w   to   b e   g o o d   at  0 . 0 0 4   T ab le   1 ,   p r o v es  th er e  is   alm o s t  n o   r elatio n   b etwe en   th e  p r ed icted   v alu es  an d   th e  ac t u al  o n es.  Mo v in g   a v er ag e   p lo ttin g   d id n ’ t  q u ite  r ef lect  th e  d ata  s in ce   it  s m o o th s   th e  d at a  in   a   way   th at  it  was  p l o tted   with o u t  s h o win g   t h e  d if f er en ce s   b etwe en   th e   h o u r l y   r ec o r d s   Fig u r e   7 ( b ) ,   th e   MSE   s p o tted   t h is   p r o b lem   b y   g iv in g   a   h ig h   s co r e   o f   1 . 2 0 4 ,   th e   m ea n   ab s o lu te   er r o r   ( MA E )   s co r e  was  also   h ig h   with   a  v al u e  o f   0 . 9 4 3   T a b le   1 ,   t h is   m o d el  alth o u g h   it  g iv es  th e  s h ap e  o f   th e  d ata  an d   h o w  th e  wh o le  d ata  ac t,  it  d o esn ’ t  g iv e  ac cu r ate  an d   clo s e  p r ed icted   v alu es   th at  ca n   b e  u s ed   in   an o m aly   d etec tio n   to   ch ec k   d ata  in teg r ity .   I n   Fig u r e  8   s h o ws  th e  p lo tted   r esu lts   o f   AR MA   Fig u r e  8 ( a)   a n d   AR I MA   Fig u r e  8 ( b )   p r ed ictio n s ,   th ey   wer e  v er y   cl o s e  in   th e  p lo ttin g ,   alth o u g h   AR I MA   p lo ttin g   was  s m o o t h er   a n d   cl o s er   to   th e   ac tu al  o n e,   ev en   i f   th e  e r r o r   test s   s h o w  th at  A R MA   an d   AR I MA   p er f o r m   s im ilar ly   with   a  s m all   d if f er en ce ,   th at  AR I MA   test s   wer e  r elativ ely   b etter ,   th e   m ea n   er r o r   o f   AR MA   an d   AR I MA   was  o f   0 . 8 8 2   a n d   0 . 7 0 7   r esp ec tiv ely   T a b le   1 ,   th ey   s till   h ig h   s co r es,  b u t  in   f ac t,  th e  p r ed icted   v alu es  wer e  clo s e  e n o u g h   to   b e  co n s id er e d   as  g o o d   m o d els  t o   u s e.   H o wev er ,   th e  c o ef f icie n t  o f   d eter m i n atio n   ( R 2 )   was  s ig n if ican tly   lo w  f o r   b o th   m o d els,  0 . 1 4 3   f o r   AR MA   an d   0 . 2 8 7   f o r   AR I MA ,   th e  p r o b lem   with   th ese   m o d els  is   th e  s ea s o n ality ,   AR MA   d o esn ’ t  h an d le  s ea s o n a lity ,   an d   AR I MA   r em o v es  th e  d if f er en ce s   in   th e   tr ain in g   d ata.   SAR I MA   was  th e  b est  m o d el  t o   u s e,   it  s h o w s   a  g r ea t   p lo t   Fig u r e   9 ,   an d   al s o   v er y   g o o d   er r o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 845 - 1 8 5 4   1852   test   r esu lt s ,   an   MSE   o f   0 . 0 9 9   T ab le   1 ,   clo s e  to   0   wh ich   m ea n s   th at  th e  v alu es e s tim ated   w er e  v er y   clo s e  to   th e  r ea l o n es in   th e  d ataset.         ( a)     ( b )     Fig u r e  7 .   Ob tain e d   p r ed ictio n   r esu lts   u s in g   d if f er en t  s tatis tical  m o d els in   ( a)   b y   AR   m o d el   an d     ( b )   b y   MA   m o d el       T ab le  1 .   Me asu r em e n t e r r o r   o f   d if f er en t  m o d els u s in g   d if f er e n t te s ts   M o d e l   SE   V a r i a n c e   R1   M A E   AR   1 . 1 5 6   0 . 0 0 4   - 0 . 1 6 6   0 . 9 3 1   ME   1 . 2 0 4   - 0 . 0 7 1   - 0 . 0 7 1   0 . 9 4 3   A R M A   0 . 8 8 2   0 . 4 5 8   0 . 1 4 3   0 . 7 2 8   A R I M A   0 . 7 0 7   0 . 5 2 3   0 . 2 8 7   0 . 6 6 0   S A R I M A   0 . 0 9 9   0 . 9 0 3   0 . 9 0 3   0 . 2 4 9         ( a)     ( b )     Fig u r e  8 .   Ob tain e d   p r ed ictio n   r esu lts   u s in g   d if f er en t statis tical  m o d els in   ( a)   b y   AR MA   an d     ( b )   b y   AR I MA   m o d el           Fig u r e  9 .   Pre d ictio n   r esu lts   b y   SAR I MA   m o d el       T h e  o b tain ed   r esu lts   ca n   b e  u s ed   in   an o m aly   d etec tio n   s in ce   an y   an o m al o u s   p o in t  will  b e  s p o tted   ev en   if   it  was  v er y   s m all,   an d   we  ca n   ch ec k   th e  ac c u r ac y   o f   th e  in f o r m atio n .   Ho wev e r   s tatis tical  m o d els  m ay   n o t  b e  s u f f icien t  f o r   an o m aly   d etec tio n   wh en   it  co m es  t o   n o n - s ea s o n al  o r   b ig   d ata,   wh ich   n ee d s   a  m o r e   co m p lex   alg o r ith m   s u c h   as in   m ac h in e  lear n in g   tech n iq u es t o   d etec t a n o m alo u s   p o i n ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n o ma ly  b a s ed   d etec tio n   in   ti me  s eries   d a ta   o n   I o T sys tems  u s in g   s ta tis tica l m o d els   ( Mo u n a   B o u jr a d )   1853   8.   CO NCLU SI O N    Data   in teg r ity   is   a   cr itical  is s u e  in   s ec u r ity ,   we  ca n n o t   f o cu s   o n   s ec u r in g   th e   n etwo r k   s y s tem s   with o u t  tak in g   in to   co n s id er atio n   v er if y i n g   th e  ac cu r ac y   o f   t h e   d ata  th at  is   b ein g   tr an s f er r e d   in to   th e  n etwo r k .   An o m alies  d etec ted   in   th e  d a ta   ca n   in d icate   a  p o s s ib le  m a licio u s   ac tio n ,   th e  m ain   id ea   was  to   p r o p o s e  a   m o d el   th at  ca n   d etec t  co r r ec t  f u tu r e  v alu es  th at  co u l d   b e  co llected   b y   th e  s en s o r s   an d   th en   co m p a r e  th ese  p r ed ictio n s   with   th e  ac tu al  v alu es,  tak in g   in to   c o n s id er ati o n   th at  af ter   tr ai n in g   th e  m o d el  with   h is to r ical  d ataset,   it  will  b e  ab le   to   p r o v id e  ac c u r ate  p r ed ictio n s ,   f o r   th at   we  p r o p o s ed   s tatis tic al  m o d els  th at  f it  p er f ec tly   with   th is   id ea ,   s in ce   I o T   d ata  co llected   b y   s en s o r s   ar e  k n o wn   as   tim e  s er ies  o n es,  in   th is   wo r k   we  test ed   s ev er al  s ta tis t ical  m o d els  in   o r d er   to   co m p ar e  th eir e  p er f o r m a n ce ,   th e  r esu lts   s h o w  th at  SAR I M A   o u tp er f o r m s   o th e r   m o d els  ( A R ,   MA ,   AR M A,   an d   AR I MA ) ,  th e  o b tain ed   r esu lts   wer e   v alid ated   u s in g   a  tem p er atu r e  d ataset  f r o m   Kag g le.   T h e  ch o ice  o f   u s ig n   s tatis tical  m o d els  co m e  f r o m   th e  litra tu r e  r ev iew  we   d id ,   f r o m   wh ich   we  co n cl u d e d   th at  s tatictical  m o d els  h av e   a  h ig h - p er f o r m a n ce   o n   tim e  s er ies   d atasets .   Fo r   o u r   f u tu r e  wo r k   we  ar e   p lan n in g   to   ap p ly   th e  b est  m o d el  o n   d if f er en t  d atasets , to   v alid ate  th e  r esu lts ,   an d   also   co m p ar e  it  later   with   m ac h in e   lear n in g   a n d   d ee p   lear n in g   te ch n iq u es  esp ec ially   s eq u en tial   alg o r ith m s   s u ch   as  R NN,   th is   wo r k   will  en   with   th e  cr ea tio n   o f   r o b u s t a n d   well  d esig n ed   an o m aly - b ased   m o d el  f o r   I o T   d atasets .         RE F E R E NC E S    [ 1 ]   M .   B o u j r a d ,   S .   La z a a r ,   a n d   M .   H a ss i n e ,   “ P e r f o r m a n c e   a ss e ssm e n t   o f   o p e n   s o u r c e   I D S   f o r   i m p r o v i n g   I o T  a r c h i t e c t u r e   s e c u r i t y   i mp l e m e n t e d   o n   W B A N s, ”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   3 r d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   N e t w o r k i n g ,   I n f o rm a t i o n   S y s t e m s  &  S e c u r i t y ,  N e w   Y o r k ,   N Y ,   U S A :   A C M ,   M a r .   2 0 2 0 ,   p p .   1 – 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 3 8 6 7 2 3 . 3 3 8 7 8 9 2 .   [ 2 ]   V .   C h a u d h a r y ,   A .   K a u s h i k ,   H .   F u r u k a w a ,   a n d   A .   K h o sl a ,   “ R e v i e w — t o w a r d s  5 t h   g e n e r a t i o n   A I   a n d   I o T  d r i v e n   su s t a i n a b l e   i n t e l l i g e n t   s e n s o r s  b a se d   o n   2 D   M X e n e s   a n d   b o r o p h e n e , ”   E C S   S e n s o rs  Pl u s ,   v o l .   1 ,   n o .   1 ,   p .   0 1 3 6 0 1 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 9 / 2 7 5 4 - 2 7 2 6 / a c 5 a c 6 .   [ 3 ]   M .   N o o r i b a k h s h   a n d   M .   M o l l a m o t a l e b i ,   “ A   r e v i e w   o n   s t a t i s t i c a l   a p p r o a c h e s  f o r   a n o mal y   d e t e c t i o n   i n   D D o S   a t t a c k s, ”   I n f o rm a t i o n   S e c u r i t y   J o u rn a l ,   v o l .   2 9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 8 – 1 3 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 9 3 9 3 5 5 5 . 2 0 2 0 . 1 7 1 7 0 1 9 .   [ 4 ]   A .   W a h a b ,   O .   A h ma d ,   M .   M u h a mm a d ,   a n d   M .   A l i ,   “ A   c o mp r e h e n s i v e   a n a l y s i s  o n   t h e   sec u r i t y   t h r e a t s   a n d   t h e i r   c o u n t e r m e a s u r e s   o f   I o T, ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e d   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 ,   n o .   7 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 4 5 6 9 / i j a c s a . 2 0 1 7 . 0 8 0 7 6 8 .   [ 5 ]   H .   Za r e   M o a y e d i   a n d   M .   A .   M a s n a d i - S h i r a z i ,   “ A r i ma  mo d e l   f o r   n e t w o r k   t r a f f i c   p r e d i c t i o n   a n d   a n o ma l y   d e t e c t i o n , ”   i n   2 0 0 8   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o si u m   o n   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   I EEE,   2 0 0 8 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I TSI M . 2 0 0 8 . 4 6 3 1 9 4 7 .   [ 6 ]   A .   H .   Y a a c o b ,   I .   K .   T .   T a n ,   S .   F .   C h i e n ,   a n d   H .   K .   Ta n ,   “ A R I M A   b a s e d   n e t w o r k   a n o mal y   d e t e c t i o n , ”   i n   2 0 1 0   S e c o n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n   S o f t w a re  a n d   N e t w o r k s ,   I EEE,   2 0 1 0 ,   p p .   2 0 5 – 2 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C S N . 2 0 1 0 . 5 5 .   [ 7 ]   E.   H .   M .   P e n a ,   M .   V .   O .   d e   A ssi s,   a n d   M .   L.   P r o e n c a ,   “ A n o ma l y   d e t e c t i o n   u si n g   f o r e c a st i n g   me t h o d s  A R I M A   a n d   H W D S , ”   i n   2 0 1 3   3 2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o f   t h e   C h i l e a n   C o m p u t e r  S c i e n c e   S o c i e t y   ( S C C C ) ,   I EEE,   N o v .   2 0 1 3 ,   p p .   6 3 – 6 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S C C C . 2 0 1 3 . 1 8 .   [ 8 ]   Q .   Y u ,   L .   Ji b i n ,   a n d   L .   Ji a n g ,   “ A n   i mp r o v e d   A R I M A - b a se d   t r a f f i c   a n o m a l y   d e t e c t i o n   a l g o r i t h m  f o r   w i r e l e ss  s e n s o r   n e t w o r k s , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   D i s t ri b u t e d   S e n s o r  N e t w o rks ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p .   9 6 5 3 2 3 0 ,   J a n .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 1 6 / 9 6 5 3 2 3 0 .   [ 9 ]   F .   G i a n n o n i ,   M .   M a n c i n i ,   a n d   F .   M a r i n e l l i ,   “ A n o ma l y   d e t e c t i o n   m o d e l s f o r   I o T  t i m e   ser i e s  d a t a , ”   ArX i v   ( Pr e p i n t ) ,   2 0 1 8 .   [ 1 0 ]   M .   B r a e i   a n d   S .   W a g n e r ,   “ A n o ma l y   d e t e c t i o n   i n   u n i v a r i a t e   t i me - s e r i e s :   a   su r v e y   o n   t h e   st a t e - of - t h e - a r t , ”   ArX i v   ( Pre p i n t ) ,   2 0 2 0 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / a r x i v . o r g / a b s/ 2 0 0 4 . 0 0 4 3 3   [ 1 1 ]   L.   Er h a n   e t   a l . ,   “ S mart  a n o m a l y   d e t e c t i o n   i n   s e n so r   s y st e ms:  a   m u l t i - p e r sp e c t i v e   r e v i e w , ”   I n f o rm a t i o n   Fu s i o n ,   v o l .   6 7 ,   p p .   6 4 – 7 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n f f u s. 2 0 2 0 . 1 0 . 0 0 1 .   [ 1 2 ]   P .   O ser,  F .   E n g e l ma n n ,   S .   L ü d e r s,  a n d   F .   K a r g l ,   “ E v a l u a t i n g   t h e   f u t u r e   d e v i c e   s e c u r i t y   r i sk   i n d i c a t o r   f o r   h u n d r e d s o f   I o T  d e v i c e s,”   i n   L e c t u re  N o t e s  i n   C o m p u t e r  S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   s u b seri e s  L e c t u re  N o t e s  i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u re  N o t e s  i n   Bi o i n f o rm a t i c s) ,   v o l .   1 3 8 6 7   LN C S ,   2 0 2 3 ,   p p .   5 2 – 7 0 , .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 2 9 5 0 4 - 1 _ 3 .   [ 1 3 ]   I .   K a l o u p t s o g l o u ,   D .   T s o u k a l a s ,   M .   S i a v v a s ,   D .   K e h a g i a s ,   A .   C h a t z i g e o r g i o u ,   a n d   A .   A m p a t z o g l o u ,   “ T i m e   s e r i e s   f o r e c a s t i n g   o f   s o f t w a r e   v u l n e r a b i l i t i e s   u s i n g   s t a t i s t i c a l   a n d   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s , ”   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 1 1 8 2 8 2 0 .   [ 1 4 ]   N .   A w a n g ,   G .   A .   N .   S a m y ,   N .   H .   H a ssan ,   N .   M a a r o p ,   a n d   S .   P e r u ma l ,   “ I mp l e me n t a t i o n   o f   S A R I M A   a l g o r i t h m  i n   u n d e r st a n d i n g   c y b e r se c u r i t y   t h r e a t s   i n   u n i v e r si t y   n e t w o r k , ”   T u r k i s h   O n l i n e   J o u rn a l   o f   Q u a l i t a t i v e   I n q u i ry   ( T O J Q I ) ,   v o l .   6 ,   n o .   3 ,   p p .   8 4 4 2 – 8 4 5 1 ,   2 0 2 2 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . j o u r n a l p p w . c o m / i n d e x . p h p / j p s p / a r t i c l e / v i e w / 5 1 1 0   [ 1 5 ]   D .   S a mar i y a   a n d   A .   T h a k k a r ,   “ A   c o m p r e h e n si v e   s u r v e y   o f   a n o m a l y   d e t e c t i o n   a l g o r i t h ms , ”   An n a l s o f   D a t a   S c i e n c e ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   8 2 9 – 8 5 0 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 0 7 4 5 - 021 - 0 0 3 6 2 - 9.   [ 1 6 ]   F .   H a f e e z ,   U .   U .   S h e i k h ,   A .   K h i d r a n i ,   M .   A .   B h a y o ,   S .   M .   A b d a l l a h   A l t b a w i ,   a n d   T .   A .   Ju m a n i ,   “ D i s t a n t   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y   m o n i t o r i n g :   P r e d i c t i o n   a n d   mea s u r e me n t , ”   I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r S c i e n c e ,   v o l .   2 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 0 5 – 1 4 1 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s . v 2 4 . i 3 . p p 1 4 0 5 - 1 4 1 3 .   [ 1 7 ]   N .   S .   N o r d i n   e t   a l . ,   “ A   c o m p a r a t i v e   a n a l y si s  o f   met a h e u r i st i c   a l g o r i t h m s  i n   f u z z y   m o d e l l i n g   f o r   p h i sh i n g   a t t a c k   d e t e c t i o n , ”   I n d o n e si a n   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   2 3 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 4 6 – 1 1 5 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 2 3 . i 2 . p p 1 1 4 6 - 1 1 5 8 .   [ 1 8 ]   R .   V a n   D e n   G o o r b e r g h ,   M .   V a n   S me d e n ,   D .   T i mm e r m a n ,   a n d   B e n   V a n   C a l st e r ,   “ T h e   h a r m  o f   c l a ss i m b a l a n c e   c o r r e c t i o n s f o r   r i sk   p r e d i c t i o n   m o d e l s :   I l l u s t r a t i o n   a n d   si mu l a t i o n   u s i n g   l o g i s t i c   r e g r e ssi o n , ”   J o u r n a l   o f   t h e   Am e ri c a n   Me d i c a l   I n f o rm a t i c s   Asso c i a t i o n ,   v o l .   2 9 ,   n o .   9 ,   p p .   1 5 2 5 – 1 5 3 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / j a m i a / o c a c 0 9 3 .   [ 1 9 ]   W .   A .   F u l l e r ,   I n t r o d u c t i o n   t o   s t a t i s t i c a l   t i m e   ser i e s ,   v o l .   2 0 ,   n o .   2 .   i n   W i l e y   S e r i e s   i n   P r o b a b i l i t y   a n d   S t a t i st i c s,  v o l .   2 0 , W i l e y ,   1 9 9 5 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 0 4 7 0 3 1 6 9 1 7 .   [ 2 0 ]   H .   G .   H a m i d   a n d   Z.   T .   A l i sa ,   “ A   s u r v e y   o n   I o T  a p p l i c a t i o n   l a y e r   p r o t o c o l s,”   I n d o n e si a n   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   2 1 ,   n o .   3 ,   p .   1 6 6 3 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 2 1 . i 3 . p p 1 6 6 3 - 1 6 7 2 .   [ 2 1 ]   J.  S c o t t   A r mstr o n g ,   “ R e se a r c h   n e e d s  i n   f o r e c a st i n g , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   F o rec a s t i n g ,   v o l .   4 ,   n o .   3 ,   p p .   4 4 9 – 4 6 5 ,   J a n .   1 9 8 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 1 6 9 - 2 0 7 0 ( 8 8 ) 9 0 1 1 1 - 2.   [ 2 2 ]   A .   A .   A b b o o d ,   Q .   M .   S h a l l a l ,   a n d   M .   A .   F a d h e l ,   “ I n t e r n e t   o f   t h i n g s  ( I o T) :   A   t e c h n o l o g y   r e v i e w ,   s e c u r i t y   i ss u e s,  t h r e a t s ,   a n d   o p e n   c h a l l e n g e s,”   I n d o n e s i a n   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 8 5 – 1 6 9 2 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 2 0 . i 3 . p p 1 6 8 5 - 1 6 9 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 845 - 1 8 5 4   1854   [ 2 3 ]   S .   C .   P o h ,   Y .   F .   T a n ,   S .   N .   C h e o n g ,   C .   P .   O o i ,   a n d   W .   H .   Ta n ,   “ A n o ma l y   d e t e c t i o n   f o r   h o m e   a c t i v i t y   b a se d   o n   s e q u e n c e   p a t t e r n , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 0 ,   n o .   7 ,   p p .   1 2 7 6 – 1 2 8 5 ,   N o v .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 4 7 1 6 / i j t e c h . v 1 0 i 7 . 3 2 3 0 .   [ 2 4 ]   D .   B e n i a g u e v ,   “ H i st o r i c a l   H o u r l y   W e a t h e r   D a t a   2 0 1 2 - 2 0 1 7 . ”   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . k a g g l e . c o m / d a t a se t s/ s e l f i sh g e n e / h i st o r i c a l - h o u r l y - w e a t h e r - d a t a   [ 2 5 ]   J.  W o l t e r s   a n d   U .   H a ss l e r ,   “ U n i t   r o o t   t e st i n g , ”   Al l g e m e i n e s  S t a t i s t i s c h e s   Arc h i v ,   v o l .   9 0 ,   n o .   1 ,   p p .   4 3 – 5 8 ,   M a r .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 1 8 2 - 0 0 6 - 0 2 2 0 - 6.   [ 2 6 ]   S .   F .   M .   H u s sei n   e t   a l . ,   “ B l a c k   b o x   mo d e l l i n g   a n d   si m u l a t i n g   t h e   d y n a m i c   i n d o o r   a i r   t e m p e r a t u r e   o f   a   l a b o r a t o r y   u s i n g   ( A R M A )   mo d e l , ”   I n d o n e si a n   J o u r n a l   o f   El e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   7 9 1 – 8 0 0 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 2 1 . i 2 . p p 7 9 1 - 8 0 0 .   [ 2 7 ]   K .   E .   A r u n K u mar,   D .   V .   K a l a g a ,   C .   M o h a n   S a i   K u m a r ,   M .   K a w a j i ,   a n d   T .   M .   B r e n z a ,   “ C o m p a r a t i v e   a n a l y si s   o f   G a t e d   R e c u r r e n t   U n i t s  ( G R U ) ,   l o n g   S h o r t - T e r m  m e mo r y   ( LST M )   c e l l s,  a u t o r e g r e s si v e   I n t e g r a t e d   m o v i n g   a v e r a g e   ( A R I M A ) ,   sea s o n a l   a u t o r e g r e ss i v e   I n t e g r a t e d   m o v i n g   a v e r a g e   ( S A R I M A )   f o r   f o r e c a s t i n g   C O V I D - 1 9   t r e n d s , ”   A l e x a n d r i a   En g i n e e ri n g   J o u r n a l ,   v o l .   6 1 ,   n o .   1 0 ,   p p .   7 5 8 5 – 7 6 0 3 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e j . 2 0 2 2 . 0 1 . 0 1 1 .   [ 2 8 ]   H .   B o z d o g a n ,   “ M o d e l   s e l e c t i o n   a n d   A k a i k e ’ s   I n f o r mat i o n   C r i t e r i o n   ( A I C ) :   Th e   g e n e r a l   t h e o r y   a n d   i t s  a n a l y t i c a l   e x t e n s i o n s, ”   Psy c h o m e t r i k a ,   v o l .   5 2 ,   n o .   3 ,   p p .   3 4 5 – 3 7 0 ,   S e p .   1 9 8 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / B F 0 2 2 9 4 3 6 1 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Mo u n a   B o u jr a d           re c e iv e d   h e r  M a ste r' s  d e g re e   in   Cy b e r - c ri m in a li ty   a n d   c y b e rse c u rit y   fr o m   t h e   Na ti o n a l   S c h o o l  o f  Ap p li e d   sc ien c e   in   Ta n g ier,  M o r o c c o .   S h e   is   c u rre n tl y   a   P h . D.  stu d e n t  a t  th e   fa c u lt y   o f  sc ien c e s,  M o h a m m e d   F irst  Un iv e rsity   i n   Ou jd a ,   M o ro c c o .   He r  re se a rc h   a re a   is  o n   Artifi c ial  I n telli g e n c e   fo r  a n o m a ly   d e tec ti o n   o n   Io T   sy ste m s.  He r  re se a rc h   in tere sts  i n c lu d e   se c u rit y ,   i n tern e t   o f   t h in g s,  so ft   c o m p u ti n g   a n d   a rti ficia l  in telli g e n c e .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  m o u n a . b o u jrad @g m a il . c o m .           Mo h a m m e d   A m i n e   K a sm i           re c e iv e d   h is  P h . D.  i n   c o m p u ter  sc ien c e   fro m   M o h a m m e d   F irst  Un iv e rsity   in   Ou jd a ,   M o ro c c o .   He   is  c u rre n tl y   a   se n io r  lec tu re r  a t  th e   fa c u lt y   o f   sc ien c e s,  M o h a m m e d   F irst  U n iv e rsit y   i n   Ou j d a ,   M o ro c c o .   His   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   c o m p u ter  sc ien c e   se c u rit y ,   i n tern e t   o f  th i n g s  a n d   a rti ficia l  in telli g e n c e .  He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  a . k a sm i@u m p . a c . m a .         No u r a   O u e r d i          re c e iv e d   h e r  P h . D.  i n   c o m p u ter  sc ien c e   fro m   M o h a m m e d   F irst  Un i v e rsity   i n   Ou j d a ,   M o ro c c o .   S h e   is  c u rre n tl y   a   se n io r  le c tu re r  a t  th e   fa c u lt y   o f   sc ien c e s,  M o h a m m e d   F irst   Un i v e rsity   i n   O u jd a ,   M o ro c c o .   He r  re se a rc h   in tere sts  in c l u d e   c o m p u ter  sc ien c e   se c u rit y ,   i n ter n e t  o f  t h in g s  a n d   a rti ficia l  in telli g e n c e .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  n . o u e rd i@u m p . a c . m a .           Ya ss e r   La m li li   E l   M a z o u i  N a d o r i          is a Dr.   a t  M o h a m m e d   F irst  Un iv e rsity   i n   th e   F a c u lt y   o f   S c ien c e s.  He   g o t   a   d e g re e   i n   e n g i n e e rin g   in   Co m p u ter  S c ien c e s  fr o m   t h e   Na ti o n a l  S c h o o l  o f  A p p li e d   S c i e n c e s  a t  Ou jd a .   He   re c e iv e d   h is  M . S c .   d e g re e   in   Ne w  In fo rm a ti o n   a n d   C o m m u n ica ti o n   Tec h n o l o g ies   fr o m   th e   fa c u lt y   o f  sc ien c e s  a n d   Tec h n iq u e s  a t  S id i  M o h a m e d   Be n   Ab d e ll a h   Un i v e rsity .   His  re se a rc h   a c ti v it ies   a t  th e   M ATS I  Lab o ra to r y   (Ap p li e d   M a th e m a ti c s,  S ig n a l  P ro c e ss in g ,   a n d   C o m p u ter  S c ien c e )  h a v e   fo c u se d   o n   we b   m a rk e ti n g   in   so c ial  n e two rk s  u si n g   t h e   M DA   (M o d e l  Driv e n   Arc h it e c tu re )   a p p r o a c h .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   l a m li li y a ss e r @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.