I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   43 ,   N o .   2 A ugus t   20 26 ,   pp .   460 ~ 471   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 43 .i 2 . pp 460 - 471             460     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Pr o b a b i l i t y   d e n s i t y - b a sed   q u a n t i z e d   sp i k i n g   n e u r a l   n e t w o r k   f o r   e f f i c i e n t   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   i n   m o b i l e   a d   h o c   n e t w o r k s       A m r u th   V e e r ab h ad r ai ah 1 ,   D e v ar aj  V e r m C h i tr ag ar 2   1 D e p a rt m e n t   o f   I n fo r m a t i o n   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   M a h a ra j a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   M y s o re ,   J a i n   (D e e m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ) ,   Be n g a l u ru ,   In d i a   2 D e p a rt m e n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g   ( A rt i fi c i a l   I n t e l l i g e n c e ) J a i n   (D e e m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ) ,   B e n g a l u ru ,   In d i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e S e 26,   2 024   R e v i s e d   M a y   27,   20 26   A c c e pt e J un  29 ,   2026     M o bi l e   a d   ho c   ne t w o r k s   ( M A N E T s )   e na bl e   i nf r a s t r uc t u r e - f r e e   w i r e l e s s   c om m uni c a t i o t hr o ug de c e n t r a l i z e a n s e l f - o r g a ni z i ng   ne t w o r k   a r c hi t e c t u r e s ,   m a k i ng   t he m   w e l l   s u i t e d   f o r   dy na m i c   e nv i r o nm e n t s   s uc a s   di s a s t e r   r e c o v e r y ,   m i l i t a r y   o pe r a t i o ns ,   a nd  i n t e l l i g e nt   t r a n s po r t a t i o s y s t e m s .   H o w e v e r ,   t he i r   di s t r i but e d   t o po l ogy   a nd  c o nt i nuo us l y   c ha ng i ng   n e t w o r k   s t r uc t ur e   e xpo s e   t he m   t o   s o phi s t i c a t e r o ut i ng   a t t a c ks ,   p a r t i c u l a r l y   bl a c kho l e   a t t a c ks   ( B H A )   a nd   w o r m ho l e   a t t a c ks   ( W H A ) ,   w hi c s i g ni f i c a n t l y   de g r a de   ne t w o r r e l i a b i l i t y   a nd  c ha l l e ng e   c o n v e nt i o na l   i nt r us i o de t e c t i o t e c hni que s .   E xi s t i ng   de e p   l e a r ni ng   a p pr o a c he s   o f t e n   s t r ug g l e   t o   a c c ur a t e l y   di s t i ng ui s h   m a l i c i o us   f r o m   l e g i t i m a t e   t r a f f i c   b e c a us e   o f   h i g h - di m e ns i o na l   f e a t u r e   s pa c e s   a nd  l i m i t e c o m put a t i o na l   r e s o ur c e s   i n   M A N E T   e nv i r o nm e nt s .   T o   a ddr e s s   t he s e   c ha l l e ng e s ,   t hi s   p a pe r   pr o po s e s   a   p r o ba bi l i t y   de ns i t y - ba s e q ua n t i z e d   s p i k i ng   ne ur a l   ne t w o r k   ( P D F - Q S N N )   f r a m e w o r f o r   e f f i c i e nt   i n t r us i o d e t e c t i o i n   M A N E T s .   T h e   pr o po s e d   f r a m e w o r f i r s t   e m pl o y s   a da p t i v e   m o t h   f l a m e   o pt i m i z a t i o ( A M F O )   t o   i de n t i f y   t he   m o s t   i nf o r m a t i v e   f e a t u r e s ,   t he r e by   r e duc i ng   da t a   r e dun da nc y   a nd   c o m put a t i o na l   c om pl e xi t y .   S ub s e q ue n t l y ,   p r o ba b i l i t y   de n s i t y - ba s e f e a t u r e   e nc o di ng  g e ne r a t e s   a   d i s c r i m i n a t i v e   pr o ba b i l i s t i c   r e p r e s e n t a t i o n   o f   ne t w o r k   be ha v i o r ,   w hi l e   t he   qu a n t i z e d   s p i k i ng   n e ur a l   ne t w o r pe r f o r m s   l i g ht w e i g ht   a nd   e ne r g y - e f f i c i e nt   i nt r us i o c l a s s i f i c a t i o n .   E xp e r i m e n t a l   e v a l ua t i o ns   u s i ng   s i m u l a t e d   B H A   a nd   W H A   da t a s e t s   de m o ns t r a t e   t ha t   t h e   pr o po s e f r a m e w o r a c hi e v e s   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ur a c i e s   o f   92 . 86 %   a n d   91 . 56 % ,   r e s pe c t i v e l y ,   o ut pe r f o r m i ng   c o nv e nt i o na l   c o nv o l ut i o na l   ne u r a l   ne t w o r k s   ( C N N )   a nd   s t a c ke d   r e c ur r e n t   l o ng   s ho r t - t e r m   m e m o r y   ( S R L S T M )   m o de l s .   T he s e   r e s u l t s   de m o ns t r a t e   t h e   e f f e c t i v e ne s s   o f   t he   p r o po s e f r a m e w o r f o r   a c c ur a t e   a n c o m put a t i o na l l y   e f f i c i e nt   i nt r us i o d e t e c t i o i n   r e s o ur c e - c o ns t r a i ne d   M A N E T   e nv i r o nm e n t s .   Ke y w or d s :   A da pt i v e   m o t f l a m e   Co n v o l ut i o n a l   n e u ra l   n e t w o r k   L o n s h o r t - t e r m   m e m o r y   M ob i l e   a d   h o c   n e t w o r k   N e ur a l   n e t w o r k   P r o b a b i l i t y   de n s i t y     Q ua n t i z a t i o n   s p i ki ng   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A m r ut V e e ra b h a d r a i a h   D e pa rt m e n t   o f   In f o r m a t i o n   s c i e n c e   a n d   E ngi n e e ri n g ,   M a ha r a j a   I n s t i t ut e   o f   T e c h n o l o g y   M y s o r e   In d i a   a nd  J a i n   (D e e m e t o   b e   U n i v e r s i t y )   B e n ga l u r u ,   I n d i a     E m a i l :   a m r ut h v _i s e @ m i t m y s o r e . i n       1.   I N TR O D U C TI O N   M ob i l e   a d   h o c   n e t w o r ks   (M A N E T s )   c o n s i s t   o f   a u t o n o m o us   m o b i l e   n o de s   t ha t   c o m m u n i c a t e   t hr o ug w i r e l e s s   l i n ks   w i t h o ut   r e l y i n o n   a   f i xe n e t w o r i n f r a s t ru c t ur e .   T h e   h i g h l y   d y n a m i c   t o po l o g y ,   c a us e b f r e que n t   n o de   m o b i l i t y ,   m a ke s   r o ut i n a   c h a l l e n gi ng  t a s k   b e c a us e   r o ut i n g   p r o t o c o l s   m us t   c o n t i n uo us l y   di s c ov e r   a n d   m a i n t a i v a l i d   c o m m u n i c a t i o p a t h s   u n de ra pi dl y   c h a ngi n g   n e t w o r c o n d i t i o n s   [1 ] ,   [ 2].   T h i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         P r obabi l i t y   de ns i t y - bas e d   qua nt i z e s p i k i ng   ne ur al   ne t w or k   f or   e f f i c i e n t     ( A m r ut h   V e e r ab hadr ai a h )   461   de c e n t ra l i z e a r c h i t e c t ur e   a l s o   i n c r e a s e s   t h e   v ul n e r a b i l i t y   of   M A N E T s   t o   v a r i o us   r o ut i ng  a t t a c ks ,   r e s ul t i n i n   pa c ke t   l o s s ,   s e r v i c e   di s r up t i o n,   a nd  de gra d a t i o n   o f   o ve r a l l   ne t w o r pe r f o r m a n c e .   A l t h o ug h   M A N E T   r o ut i ng  pr o t o c o l s   a r e   de s i g n e d   t o   e s t a b l i s h   r e l i a b l e   c o m m u ni c a t i o a m o n g   n e t w o r n o de s ,   e n s u ri n g   n e t w o r k   s e c ur i t y   r e m a i n s   d i f f i c ul t   b e c a us e   o f   t h e   h e t e r o ge n e o us   c h a ra c t e r i s t i c s   o f   pa r t i c i pa t i ng   de v i c e s   a nd   t h e   a b s e n c e   o c e n t r a l i z e m a na ge m e n t   [3 ] ,   [ 4].   Int r us i o de t e c t i o s y s t e m s   (ID S s p l a y   a   c r i t i c a l   r o l e   i s t re n gt h e ni n g   t h e   s e c uri t y   o f   M A N E T s   by   c o n t i n uo us l y   m o n i t o r i ng  n e t w o r a c t i v i t i e s   a n d   i de nt i f y i n g   m a l i c i o us   b e ha v i o r   b e fo r e   i t   c o m pr o m i s e s   n e t w o r o pe ra t i o n s .   A m o n g   t h e   v a r i o us   s e c uri t y   t hr e a t s ,   b l a c k h o l e   a t t a c ks   (B H A a n d   w o r m h o l e   a t t a c k (W H A a r e   c o n s i de r e t w o   o f   t h e   m o s t   de s t ruc t i v e   r o ut i n g   a t t a c ks   b e c a us e   t h e y   m a n i p ul a t e   pa c ke t   fo r w a r d i n g   a n d   r o ut i n g   i n f o r m a t i o n,   t h e r e by   di s r upt i n g   n o rm a l   c o m m u ni c a t i o a nd   s i g ni f i c a nt l y   r e duc i n g   n e t w o r r e l i a b i l i t y   [5].   Co n s e que n t l y ,   a e ff e c t i v e   ID S   s ho ul n o t   o n l y   pr o t e c t   i n di v i du a l   n o de s   b ut   a l s o   pr e s e r v e   t h e   i n t e g r i t y ,   a v a i l a b i l i t y ,   a nd   r e l i a b i l i t y   of   t h e   e n t i re   n e t w o r by   a c c ura t e l y   de t e c t i n g   a nd   m i t i ga t i n g   m ul t i p l e   a t t a c t y pe s .   T r a d i t i o n a l   M A N E T   r o ut i n p r o t o c o l s   pr i m a ri l y   foc us   o n   i de nt i f y i n e ff i c i e n t   r o ut i ng  p a t h s   f o r   pa c ke t   t ra n s m i s s i o b ut   o f t e l a c k   r o b us t   m e c ha n i s m s   f o r   d e t e c t i n g   s o phi s t i c a t e a nd  e v o l v i n c y b e r a t t a c ks   [6].   M o r e   r e c e n t l y ,   de e l e a rn i ng  (D L ) - b a s e a pp r o a c h e s   ha v e   e m e r ge a s   p r o m i s i n g   s o l ut i o n s   b e c a us e   of  t h e i r   a b i l i t y   t o   a ut o m a t i c a l l y   l e a rn   c o m pl e f e a t u r e   r e p r e s e nt a t i o n s   f r o m   l a rge - s c a l e   n e t w o r t ra f f i c   da t a   [ 7 ],   [ 8].   Co m p a r e w i t h   c o n v e n t i o na l   m a c h i n e   l e a rn i ng  m e t h o ds ,   D L   m o de l s   c a n   c a pt u r e   n o n l i n e a r   r e l a t i o n s hi ps   a n d   t e m po r a l   de pe n de n c i e s   i n e t w o r t r a f f i c ,   m a k i n g   t h e m   pa r t i c ul a rl y   s ui t a b l e   f o i de n t i fy i n g   s ub t l e   a t t a c b e h a v i o r s   i n   dy n a m i c   M A N E T   e n v i r o n m e n t s .   H ow e ve r ,   a c hi e v i n hi g de t e c t i o a c c ura c y   r e m a i n s   c h a l l e n gi ng  due   t o   t h e   hi g d i m e n s i o na l i t y   o f   n e t w o r k   f e a t ur e s ,   c o n t i n uo us l y   c h a n gi ng   n e t w o r t o po l o g y ,   a n l i m i t e c o m put a t i o n a l   r e s o ur c e s   a v a i l a b l e   a t   m o b i l e   n o d e s .   T h i s   s t udy   e m pl oy s   s i m ul a t e B H A   a n d   W H A   da t a s e t s   t o   i n v e s t i ga t e   t h e   e f fe c t i ve n e s s   o f   DL   fo r   i n t r us i o de t e c t i o i M A N E T s .   T h e   p ri m a r y   o bj e c t i v e   i s   t o   i m p r o v e   i nt r us i o de t e c t i o pe r f o r m a n c e   by   a c c ur a t e l y   di s t i n gui s hi n m a l i c i o us   n o de s   f r o m   l e gi t i m a t e   n e t w o r pa r t i c i pa nt s   w hi l e   e nh a n c i n o v e r a l l   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y .   T h e   p r o po s e f r a m e w o r i n c o r po r a t e s   n o de   b e h a v i o r   a na l y s i s   a n f e a t u r e   s e l e c t i o n   t o   i de nt i fy   t h e   m o s t   i n f o r m a t i v e   n e t w o r c h a ra c t e r i s t i c s ,   t h e r e b y   i m p r o v i n t h e   e ff i c i e n c y   a n d   r o b us t n e s s   of   t h e   de t e c t i o n   p r o c e s s   [9 ] [ 11] .   By   l e a rni n g   c o m pl e t ra f f i c   pa t t e rn s   a nd   s e que n t i a l   c o m m u n i c a t i o b e h a v i o r,   t h e   DL   m o de l   c a n   e f f e c t i v e l y   r e c o gn i z e   b o t n o rm a l   a n d   m a l i c i o us   n e t w o r a c t i v i t i e s .   A f t e r   t h e   t r a i n i ng  p h a s e ,   t h e   p r o po s e m o de l   c o n t i n uo us l y   a n a l y z e s   i n c o m i n n e t w o r t ra f f i c   a n d   c l a s s i f i e s   e a c h   c o m m u n i c a t i o n   i n s t a n c e   a s   e i t h e r   b e n i g o r   m a l i c i o us   [12 ] ,   [ 13] .   I pa rt i c ul a r,   t h e   m o de l   i de nt i f i e s   a b n o r m a l   pa c ke t - d r o ppi ng  b e h a v i o a nd  ra pi p a c ke t   l o s s   r e s po n s e s   t ha t   a r e   c ha r a c t e r i s t i c   o f   BH A w h i l e   s i m ul t a n e o us l y   de t e c t i n g   a b n o rm a l   r o ut i ng  s h o rt c ut s   a n d   u n us u a l l y   l ow   h o p - c o un t   v a l ue s   t ha t   i n d i c a t e   t h e   p r e s e n c e   o f   W HA   [14],   [ 15] .   T h e s e   c a pa b i l i t i e s   e n a b l e   t h e   p r o po s e i nt r us i o n   de t e c t i o n   f ra m e w o r t o   pr o v i de   a c c ura t e   a nd   t i m e l y   i de nt i f i c a t i o o f   r o ut i ng  a t t a c ks ,   t h e r e by   i m p r o v i n g   t h e   s e c ur i t y ,   r e l i a b i l i t y ,   a nd  r e s i l i e n c e   o f   M A N E T   c o m m u ni c a t i o n s .   A l t h o ug h   M A N E T   p r o v i de s   de c e n t ra l i z e m a n a ge m e nt ,   i t s   l i m i t e d   b a n dw i dt r e n de r s   i t   v ul n e ra b l e   t o   s e c ur i t y   t hr e a t s ,   n e g a t i v e l y   i m pa c t i n g   c l a s s i f i c a t i o a c c ura c y .   I t h i s   r e s e a r c h,   t h e   p r o b a b i l i t y   de n s i t y   f un c t i o n - q ua nt i z a t i o s pi ki n g   n e u r a l   n e t w o r (P D F - Q S N N t e c h ni que   i s   a ppl i e i n   M A N E T   e n v i r o n m e n t s   t o   e nh a n c e   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y .   T h e   P D F   w i t h i t h e   n e u r a l   n e t w o r p ri o ri t i z e s   d a t a   t ha t   i s   l i ke l y   t o   r e p r e s e n t   s i g n i f i c a n t   a t t a c k   pa t t e rn s   o r   b e h a v i o ur s   i t h e   M A N E T   e n v i r o nm e n t .   T h e   f o l l ow i n s e c t i o n s   di s c us s   i de t a i l   t h e   e xi s i t i ng   a t t a c k   de t e c t i o m o de l s   i ID S s   w i t hi t h e   M A N E T   e n v i r o n m e n t ,   hi g h l i g ht i n g   t h e i a dv a nt a ge s   a n di s a dv a nt a ge s .   A b da a n d   S e n o   [ 16]  p r e s e n t e a   D L - b a s e c o n v o l ut i o n a l   n e u ra l   n e t w o r (CN N )   f o r   c l a s s i f i c a t i o us i n g   s i m ul a t e d a t a .   I n   t h i s   a p p r o a c h,   a   s i g ni f i c a n t   num b e o f   n o de s   a n d   f a c t o r w e r e   r e qu i r e t o   e f fe c t i ve l y   t r a i t h e   n o de s   i n   t h e   M A N E T   e n v i r o nm e nt .   T h e n ,   r e l e v a n t   f e a t u r e s   a r e   a u t o m a t i c a l l y   e xt ra c t e f r o m   t h e   r a w   d a t a ,   r e duc i n g   t h e   n e e f o r   m a n ua l   f e a t ur e s   a nd  ha n d l i ng  o t h e v a ri a t i o n s   i da t a   s uc h   a s   c h a nge s   i n   n o de   po s i t i o n ,   m o b i l i t y   pa t t e rn s   a n e n v i r o nm e nt   c o n di t i o n s   i n   M A N E T s .   H ow e v e r ,   CN N   r e qui r e d   l a rge   a m o u n t s   o f   s i m ul a t e da t a   f o r   a t t a c a na l y s i s ,   w h i c h   m a de   t h e   m o de l   di f f i c ul t   t o   a ppl y   i di s t r i b ut e a n dy n a m i c   e n v i r o n m e n t s .   V i n c e n t   a n d   D u r a i pa n d i a [17]   i nt r o duc e a a t t a c de t e c t i o n   m e t h o t o   a dd r e s s   s e c uri t y   i s s ue s   i M A N E T s ,   w h e r e   r e duc e pa c ke t   de l i v e r y   r a t i o s   w e r e   i de n t i f i e o t h e   s i m ul a t e da t a .   T h e i a pp r o a c i n c o r po r a t e d   o pt i m i z a t i o t e c hn i que s   f o r   de t e r m i n i ng   t h e   s h o r t e s t   pa t b e t w e e n   n o de s   us i n t h e   p a r t i c l e   b e e   c o l o n y   s w a r m   o pt i m i z a t i o a l go ri t hm   (P B CO a l go r i t hm ,   a l o n g   w i t f e a t u r e   s e l e c t i o n.   T h e   a d a - b oo s t r a ndo m   f o r e s t   (A B - R F fo r   c l a s s i f i c a t i o pe r f o r m e e ff e c t i v e l y   w i t h   i m p r o v e a c c ur a c y .   H ow e ve r ,   A B - R F   m o de l   w a s   di f f i c ul t   t o   i n t e r p r e t   a nd  r e qu i re t h e   t ra n s m i s s i o o f   a   l a r ge   a m o u n t   o f   da t a   f o r   e ff i c i e n t   pe r f o r m a n c e ,   l e a d i n t o   c o m m u n i c a t i o c h a l l e n ge s   t h a t   a f fe c t e c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y .   P r a s a d   e t   al .   [18 p r e s e n t e d   a   m ut a t i o b a s e a r t i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o r (M A N N )   c l a s s i f i e n e t w o r de s i gn e t o   t r a n s f e r   da t a   t o   t h e   de s t i n a t i o t hr o ug i nt e rm e di a t e   n o ds ,   a n d   m o n i t o r   i n t r us i o n   a t t a c k s   s uc h .   T h i s   a p p r o a c w a s   a ppl i e o t h e   s i m u l a t e da t a   f o r   a t t a c k   a na l y s i s   i M A N E T s ,   e n a b l i ng   f l e xi b l e   r o ut i ng  a n i n c o rpo r a t i ng  di v e r s i t y   i n t o   t h e   m u t a t i o n   p r o c e s s   of   A N N   l e a rn i ng,   w hi c h   h e l pe e xpl o r e   a   b r o a de r   ra n ge   of   s o l ut i o n s   a nd  e nha n c e a c c ura c y .   H ow e v e r ,   t h e   M A N N   t e c hni que   f a c e c h a l l e n ge s   i a n a l y z i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   43 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 26 460 - 47 1   462   v ul n e r a b i l i t y ,   a s   o ve r f i t t i ng  o n   s i m u l a t e da t a   a f fe c t e c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y .   D e i v a ka n i   e t   a l .   [19]   de ve l o pe s t a c ke r e c urr e nt   l o n s h o rt - t e r m   m e m o r y   (S R L S T M m e t h o f o r   a t t a c de t e c t i o n   i n   ID S s ,   a i m e d   at  t h e   m o ni t o r i n g   of  da t a   t ra n s m i s s i o n   i n   M A N E T s .   T h i s   a pp r o a c h   c a p t u r e d   l o n g - t e rm   de pe n de n c i e s ,   r e f l e c t i n g   t h e   dy n a m i c   b e ha v i o ur   o f   n e t w o r t o po l o g y ,   n o de   i nt e ra c t i o n s   a n d   c o m m u n i c a t i o n   p a t t e rn s   w i t h i t h e   M A N E T   e n v i r o n m e n t .   H ow e v e r ,   S R L S T M   a pp r o a c h e s   w e r e   o b l i ge d   t o   m a xi m i s e   t h e   o v e r a l l   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   ID S   f ra m e w o r by   c o n s i de r i n g   f a c t o r s   s uc a s   n o de   e n e rgy ,   b e c a us e   i s s ue s   w i t h   m i s c l a s s i f i c a t i o n   n e g a t i v e l y   i m p a c t e t h e   m o de l ’s   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ur a c y .   K ri s hn a s a m y   e t   a l .   [20]   de v e l o p e d   dua l   i nt e ra c t i v e   w a s s e r s t e i ge n e ra t i v e   a dv e r s a ri a l   n e t w o r (D IW G A N )   a p p r o a c f o r   a na l y s i n g   ID S s   us i n g   t h e   s i m u l a t i o da t a   i n   M A N E T s .   T h e   m o de l   w a s   pr o v i de w i t a   m o r e   s t a b l e   t r a i n i ng  p r o c e s s   t o   l e a rn   f e a t ur e s   e f f i c i e n t l y   a nd  a na l y s e   a t t a c k us i n g   s i m u l a t e d a t a   i t h e   M A N E T s p r o m i s i ng  i m p r o v e a c c ur a c y   a n r e l i a b i l i t y .   H ow e v e r ,   t h e   D IW G A N   a pp r o a c f a c e c h a l l e n ge s   w i t da t a   v a r i a b l e s   t h a t   w e r e   c a t e go ri c a l ,   n o rm a l l y   di s t ri b ut e d   o r   n o n - p a r a m e t r i c ,   l e a di ng  t o   i n e f f i c i e n c y   i n   c o m m u ni c a t i o w i t h i t h e   n e t w o r k.     F r o m   t h e   o v e r a l l   a n a l y s i s ,   i t   i s   n o t e t ha t   t h e   p r e v i o us   m o de l s   c a rr y   t h e   f o l l o w i n l i m i t a t i o n s :   M A N E T ’s   l i m i t e po t e n t i a l   t o   o ff e r   de c e n t ra l i z e m a n a ge m e nt   a n d   r e s t ri c t e b a n dw i dt w h i c m a de   t h e   m o de l   v ul n e ra b l e   t o   s e c uri t y   t hr e a t s ,   n e g a t i v e l y   i m pa c t i ng  t h e   m o de l ’s   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y .   I t hi s   r e s e a r c h,   t h e   P D F - Q S N N   t e c hn i q ue   i s   e f f i c i e n t l y   i m pl e m e n t e d   i a   M A N E T   e n v i r o n m e nt   f o r   e nha n c e d   c l a s s i f i c a t i o a c c u r a c y .   T h e   P D F   ut i l i z e i n e u ra l   n e t w o r ks   p r i o ri t i z e s   d a t a   t ha t   i s   m o r e   l i ke l y   t o   r e pr e s e n t   s i g n i f i c a n t   pa t t e rn s   o r   b e ha v i o ur s   i t h e   M A N E T   e n v i r o n m e n t .   T h e   ra w   da t a   i s   o b t a i n e f r o m   t h e   s i m ul a t e d   da t a   b a s e o t h e   b l a c h o l e ,   w o r m h o l e   a n s i n k h o l e   a t t a c k s   i n   i n t r us i o de t e c t i o i M A N E T s .   T h e   m a i c o n t r i b ut i o n s   o f   t hi s   r e s e a r c h   c a b e   s um m a ri z e a s   fo l l ow s .   F i r s t ,   a n   a d a pt i v e   m o t h   f l a m e   o pt i m i z a t i o (A M F O a l go ri t hm   i s   i n c o r po ra t e f o r   f e a t ur e   s e l e c t i o n   t o   e ffe c t i ve l y   a ddr e s s   t h e   h i g h - di m e n s i o na l   na t u r e   o f   M A N E T   s i m ul a t i o da t a .   By   i de nt i fy i n g   t h e   m o s t   i n f o r m a t i v e   f e a t ur e s   w hi l e   e l i m i na t i n g   r e du n d a n t   a n d   i rr e l e v a n t   a t t ri b ut e s ,   t h e   p r o po s e d   f e a t u r e   s e l e c t i o n   s t r a t e gy   r e duc e s   c o m put a t i o na l   c o m pl e xi t y ,   i m p r o v e s   m o de l   e ff i c i e n c y ,   a n e nha n c e s   t h e   re pr e s e n t a t i o n   o f   n e t w o r c h a ra c t e r i s t i c s   t ha t   a r e   c r i t i c a l   f o i nt r us i o de t e c t i o n .   S e c o n d,   t h i s   s t udy   p r o po s e s   a   PDF - QSNN   f r a m e w o r f o r   e f f i c i e n t   i n t rus i o de t e c t i o n   i M A N E T s .   T h e   p r o po s e f r a m e w o r e m pl o y s   p r o b a b i l i t y   de n s i t y - b a s e f e a t ur e   e n c o di n t ge n e ra t e   a   m o r e   di s c r i m i na t i v e   r e p r e s e nt a t i o o f   n e t w o r t r a f f i c   pa t t e rn s ,   e na b l i n g   t h e   q ua nt i z e s p i ki ng  n e u r a l   n e t w o r t o   d i s t i ngui s n o r m a l   a n d   m a l i c i o us   b e h a v i o rs   m o r e   a c c ur a t e l y .   Co n s e que nt l y ,   t h e   f ra m e w o r a c hi e v e s   i m pr o v e c l a s s i f i c a t i o n   pe r f o r m a n c e   by   e m pha s i z i ng  s i g ni f i c a nt   b e h a v i o ra l   pa t t e rn s   a s s o c i a t e w i t n e t w o r i nt r us i o n s .   F i na l l y ,   t h e   i nt e g r a t i o n   o f   pr o b a b i l i t y   d e n s i t y - b a s e fe a t u r e   r e p r e s e nt a t i o n   w i t h   A M F O - dri v e n   f e a t u r e   s e l e c t i o p r o duc e s   a   r o b us t   a n d   c o m put a t i o n a l l y   e ff i c i e n t   i nt r us i o de t e c t i o f ra m e w o r c a pa b l e   of   i de nt i fy i n s o p h i s t i c a t e r o ut i n a t t a c ks ,   i n c l u di n B H A   a nd  W H A .   T h e   A M F O   a l go ri t hm   e ffe c t i ve l y   r e duc e s   f e a t ur e   d i m e n s i o na l i t y   a n d   c o m put a t i o na l   o v e r h e a d ,   w h i l e   t h e   P D F - Q S N N   f r a m e w o r e nh a n c e s   c l a s s i f i c a t i o a c c ura c y   t hr o ug l i g h t w e i g h t   n e u ro m o r phi c   l e a r n i ng.   T o ge t h e r,   t h e s e   c o m po n e nt s   pr o v i de   a n   e ff e c t i v e   i n t r us i o n   de t e c t i o n   s o l ut i o t ha t   i s   w e l l   s ui t e t o   t h e   dy n a m i c ,   de c e nt r a l i z e d,   a n r e s o ur c e - c o n s t ra i n e c h a ra c t e r i s t i c s   of   M A N E T   e n v i r o n m e nt s .   T h e   r e m a i n de r   o f   t h i s   pa pe r   i s   o r g a n i z e a s   fo l l ow s .   S e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   p r o po s e P D F - Q S N N   f r a m e w o r a n de s c r i b e s   i t s   a r c hi t e c t u r e ,   f e a t u r e   s e l e c t i o n   s t ra t e gy ,   a n i nt r us i o n   de t e c t i o p r o c e s s .   S e c t i o n   di s c us s e s   t h e   e xpe ri m e n t a l   s e t u p,   pe r f o r m a n c e   e v a l ua t i o n,   a nd  c o m pa ra t i v e   a n a l y s i s   w i t e xi s t i n g   m e t h o ds .   F i na l l y ,   s e c t i o n   4   c o n c l ude s   t h e   pa pe a nd  o ut l i n e s   po t e nt i a l   di r e c t i o n s   f o r   f ut u r e   r e s e a r c h.       2.   P R O P O S ED   M ETH O D   T h e   p r o po s e P D F - Q S N N   t e c hni que   de m o n s t r a t e s   e f fi c i e n t   pe r f o r m a n c e   i t h e   M A N E T   e n v i r o n m e n t   w i t a i m p r o v e c l a s s i f i c a t i o a c c ur a c y .   By   ut i l i z i n g   t h e   P D F ,   t h e   n e u ra l   n e t w o r p r i o ri t i z e s   da t a   t h a t   i s   m o r e   l i ke l y   t o   r e pr e s e nt   s i g n i f i c a n t   pa t t e rn s   o r   b e h a v i o ur s   i t h e   M A N E T   e n v i r o nm e n t .   F e a t u r e   s e l e c t i o n   us i n t h e   AMDO   a l go ri t hm   i s   e ff e c t i v e   i n   ha n d l i n g   h i g di m e n s i o na l   f e a t u r e   s pa c e s   w h i c h   a r e   o f t e n   t h e   s i m ul a t i o da t a r e duc i ng  d i m e n s i o n a l i t y   by   s e l e c t i n g   a e s s e n t i a l   f e a t u r e   a n d   i m p r o v i n g   t h e   pe r f o r m a n c e   of   c l a s s i f i c a t i o s t a ge s .   T h e   (  )   r e p r e s e n t s   t h e   e v a l ua t e d   e n e rg y ,   w h i c i s   e s s e n t i a l   f o de t e rm i ni n g   t h e   c r i t i c a l   e n e rgy   of   n o de s   [21] .   T h e   e n e r gy   m o de l   a s s um e s   f ul l   e n e r gy   of   a   n o de   a t   s t a r t   a nd   r e m a i n i ng  e n e r gy     a t   t i m e     i s   r e p r e s e n t e d   ( ( ) )   by   (1)  a n d   (2) .     ( ( ) ) = ( 1 ) × ( 1 , )   (1)     ( ) =   (2)     W h e r e ,     de n o t e s   t h e   e n e r gy   r e qui r e t o   t ra n s f e r   a   da t a   b i t ,     de n o t e s   t h e   a m o un t   o f   b i t   t ra n s m i t t e i n   t h e   dura t i o 1   t o   .      de n o t e s   t h e   t o t a l   e n e r gy   r e qui r e d   f o r   a c qui ri n g   a i ndi v i du a l   da t a   b i t   f r o m   t i m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         P r obabi l i t y   de ns i t y - bas e d   qua nt i z e s p i k i ng   ne ur al   ne t w or k   f or   e f f i c i e n t     ( A m r ut h   V e e r ab hadr ai a h )   463   1   t o   ,   a s   de f i n e i (2) A t   t h e   i n i t i a l   s t a ge ,   t h e   r e m a i ni n g   e n e r gy   i s   a s s u m e t o   b e   f ul l   b a t t e r y   c a pa c i t y .   F i gu r e   1   i l l us t ra t e s   t h e   b l o c di a g ra m   o f   t h e   p r o po s e m e t h o d.           F i gu r e   1 .   B l o c di a g r a m   o f   t h e   p r o po s e m e t h o d       M ob i l i t y   i s   de s i g n e d   t o   de s c r i b e   h o w   m o b i l e   n o de s   m o v e ,   w i t t h e i l o c a t i o n,   v e l o c i t y ,   a n d   a c c e l e r a t i o n   c h a ngi n g   o v e r   t i m e .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   r o ut i n p r o t o c o l   i s   e v a l ua t e b a s e o t h e s e   m o b i l i t y   pa t t e rn s .   T h e   i ni t i a l   l o c a t i o o f   t h e   n o de   c o n s i de rs   t h e   s pe c i f i c   di r e c t i o n,   e v a l ua t e v e l o c i t y ,   a nd  di s t a n c e .   M o b i l i t y   m o de l s   h e l c a l c ul a t e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   r o ut i ng  p r o t o c o l s   by   s i m ul a t i n n o de   m o v e m e n t   pa t t e rn s .   T h e y   a s s i s t   i t h e   de s i g o f   e ff i c i e n t   r o ut i n g   p r o t o c o l s   by   pr e di c t i n g   t h e   m o v e m e n t   o f   n o de s   a nd  a dj us t i n g   n e t w o r p a t h s   a c c o r di n g l y .     2. 1 .     D ata   S i m u l ati o n   T h e   B H A   a nd   W H A   [ 16 ]   a re   c o n s i de r e d   w i t a   f i ni t e   nu m b e r   o f   n o de s   s i m u l a t e d   i n   M A T L A B   2 01 9b   s e t up .   T h e   t o po l o gy   i s   ge ne ra t e b y   c o n s i de ri ng   t h e   n o de s   a nd  p r o t o c o l s   a c r o s s   v a ri o us   n e t w o r k   p ro g ra m s   f o t ra ns f e rri ng   p a c ke t s   du ri ng   t he   n e t w o r k   s i m u l a t i o p ro c e s s .   T hi s   s i m u l a t i o i s   c o m p l e t e d   i a   M A N E T   e n v i r o nm e nt   w i t 5 0   re g u l a no de s   a nd   2   m a l i c i o u s   n o de s .   T he   t o po l o gy   s p a ns   a   1000 × 1000 ²   a re a ,   w i t s po nt a n e o u s   n o de   a c t i v i t y   a nd   a   30 0 - m e t e ra d i o   ra ng e   f o e a c no de   i t he   s i m u l a t i o n.   A   t o t a l   o f   40 0 0   s a m p l e s   a r e   c o l l e c t e d ,   c o m p ri s i ng   b o t no rm a l   a nd   m a l i c i o us   s a m pl e s .   T he   d a t a s e t   i s   c o m p i l e d   a nd   l a b e l l e d   w i t 2 0   a t t ri b u t e s ,   f o rm i ng   a   hi g h - v o l u m e   d a t a s e t   f o c us e d   o B H A   a n d   W H A   i t he   c o nt e xt   o f   a d   h o c   ne t w o rks .     2. 2 .     F e atu r e   s e l e c t i o n     T h e   M O F   [22] ,   [23]   a l go r i t hm   i s   a   h e u r i s t i c   o pt i m i z a t i o t e c hn i q ue   i n s p i r e by   s pi ra l   n a v i g a t i o n   t a n a l y s e   of   M A N E T   e n v i r o nm e nt .   I a   M A N E T ,   t h e   t o po l o g y   i s   c o n s t a nt l y   c h a n g i n a n d   t h e   n e t w o r i s   s us c e pt i b l e   t o   v a r i o us   s e c ur i t y   t hr e a t s .   A M D O ,   i n s p i r e b y   m o t h s   s pi ra l   n a v i g a t i o i s   e f f i c i e n t l y   e xpl o r e s   a n e xp l o i t e by   a dj us t i n i t s   s e a r c h   b e ha v i o r   b a s e o n   p ro xi m i t y   t o   a   po t e nt i a l   s o l ut i o n.   T h i s   a p p r o a c h   i s   hi g h l y   e ff e c t i v e   i a dd r e s s i n g   t h e   d i m e n s i o n a l i t y   r e duc t i o i s s ue   a n d   s e l e c t i n g   r e l e v a nt   f e a t u r e s   f o r   l e a rn i ng  a t t a c p a t t e rn s   i n   i n t rus i o de t e c t i o n   us i n t h e   s i m ul a t e da t a .   T h e   A M D O   a l go r i t hm   e nh a n c e s   c o m put a t i o n a l   e ff i c i e n c y   w h i l e   s i g n i f i c a nt l y   i m p r o v i n c l a s s i f i c a t i o a c c u ra c y   i n   M A N E T s .   I n   t h e   M F O   a l go ri t hm ,   m o t h s   a r e   t r e a t e a s   s e a r c a ge nt s   r e p r e s e n t e d   i a   m a t ri x   ( )   t h a t   e xpl o r e s   a   D - di m e n s i o s e a r c s p a c e .   T h e   t o t a l   n u m b e o f   m o t h s   i t hi s   m a t ri x   i s   de n o t e b y     an d   m o t hs   a r e   m o de l l e us i ng   (3)   a n d   (4) .   W h e r e ,     r e p r e s e n t s   t h e   a m o unt   o f   m o t h s   a n d     de n o t e s   t h e   d i m e n s i o n a l i t y   of   t h e   i s s ue   w h e r e   e a c m o t i s   na v i ga t i n g .   T h e   s e t   O M   i s   us e t o   r e p r e s e n t   t h e   f i t n e s s   v a l ue s   a s   e xp re s s e i n   (4 ) W h e r e ,    1   r e p r e s e n t s   t he   f i t ne s s   v a l ue s   o f   t he      m o t a nd   o t he M F O   po pu l a t i o i s   de n o t e d   ,   w hi c i s   de n o t e d   i ( 5 )   a nd   ( 6) .     = [ 11   12     1 21   22     2                                           1   2      ]   (3)      = [  1  2    ]   (4)     = [ 11   12     1 21   22     2                                           1   2      ]   (5)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   43 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 26 460 - 47 1   464    = [  1  2    ]   (6)     T h e   s e t   o f   f i t n e s s   v a l ue s   i s   de s c r i b e by   (6),   w h e r e      r e p r e s e nt s   f i t n e s s   v a l ue s   o f      f l a m e .   T h e   m o t h s   a n f l a m e s   r e p r e s e n t   c a ndi d a t e   s o l ut i o n s ,   b ut   a r e   t r e a t e d   a n upd a t e di f f e r e n t l y   duri n e a c h   i t e r a t i o n.   M o t h s   a r e   a c t ua l   m o v i n g   a ge n t s   w i t hi n   t h e   s e a r c h   s pa c e ,   w hi l e   f l a m e s   de n o t e   t h e   b e t t e r   po s i t i o n s   t h a t   ha v e   b e e n   i de nt i f i e d .   M o t h s   m o v e   a r o u n f l a m e s ,   w i t t h e   r e c e nt   o pt i m a l   s o l ut i o n s   b e i ng  s t o r e i t h e   f l a m e ,   w h i c i s   u pda t e w h e t h e   b e s t   s o l ut i o i s   di s c o ve r e d.   T h i s   m e c h a ni s m   e n s u r e s   t ha t   t h e   a l go r i t hm   i s   e qui ppe w i t h   o pt i m a l   s o l ut i o n s .   T h e   l o c a t i o o f   e v e r y   m o t i s   i m p r o ve b a s e o n   t h e   f o r m u l a   p r o v i de i n   (7) W h e r e ,     de n o t e s   t h e      m o t h   de n o t e s   t h e      f l a m e ,   a nd  S   de n o t e s   t h e   s pi ra l   f un c t i o n.   T h e   m o t h ’s   s pi r a l   f l a m e   a n d   l o ga r i t h m i c   s e a r c i s   de n o t e by   (8) .   W h e r e ,     de n o t e s   t h e   c o n s t a nt   s h a pe   o f   l o ga r i t h m i c   s pi r a l   a nd    de n o t e s   a n   a r b i t ra r i l y   v a l ue   w i t h i n   t h e   ra n ge   o [ 1 , 1 ] ,   a n d     i n di c a t e s   t h e   v e l oc i t y   b e t w e e n   m o t a nd  f l a m e   w hi c i s   de n o t e by   (9) .     = ( , )   (7)     ( , ) = .  . ( 2  ) +   (8)     = | |   (9)     W h e r e ,     de n o t e s      m o t h,     de n o t e s      f l a m e   a n d     de n o t e s   di s t a n c e   b e t w e e n   M A N E T   o f        m o t f o r      f l a m e .   T o   f ur t h e i m p r o v e   gl ob a l   e xpl o i t a t i o a n d   e nha n c e   t h e   M F O   s e a r c c a pa b i l i t y ,     a   pa ra m e t e r     i s   i nt r o duc e t o   i n c r e a s e   t h e   m o t h   s e a r c h   s pe e w i t h   v a l ue s   ra n gi ng  b e t w e e n   [ , 1 ] .   D u ri n t h e   i t e ra t i o n   p r o c e s s ,     i s   l i n e a r l y   r e duc e f r o m   - t o   - 2,   a l l o w i n t h e   m o t h s   t o   s e a r c h   b y   s urr o undi n g   t h e   f l a m e s   ra t h e r   t ha n   f l y i n di r e c t l y   be t w e e n   t h e m .   T hi s   i s   de f i n e b y   ( 10) .      =   ( 1 )   (10)     W h e r e ,     de n o t e s   t h e   m a x i m um   a m o u n t   o f   f l a m e s   de n o t e s   c urr e nt   i t e r a t i o n u m b e a n d     de n o t e s   m a x i m u m   i t e ra t i o n   num b e r.   T hi s   b a l a n c e s   gl o b a l   e xpl o ra t i o n   a n d   l o c a l   e xp l o r a t i o n .   T o   e nha n c e   l o c a l   e xpl o i t a t i o n,   a   r e duc t i o n   m e c ha n i s m   f o r   t h e   n u m b e r   o f   f l a m e s   i s   i n t r o duc e d,   w h e r e   f l a m e s   de c r e a s e   o ve r   t i m e   i n   t h e   i t e ra t i o p r o c e s s .     2. 2 . 1.   P r o p o s e d   ad ap ti v e   m o th   fl am e   o p ti m i z ati o n     T h e   M F O   a l go r i t hm   q ui c kl y   r e duc e s   t h e   n u m b e r   o f   f l a m e s   ov e r   t i m e .   It   i n v o l ve s   v a r i o us   a p p r o a c h e s   t o   a v o i ge t t i n t ra ppe i n   l o c a l   o pt i m a   s o l ut i o n s .   T h e   m ul t i pl e   f l a m e   g ui d a n c e   m e c h a ni s m   i s   u t i l i z e t o   i m p r o v e   t h e   po pul a t i o n 's   s e a r c h   a b i l i t y   by   us i n g   m u l t i pl e   f l a m e s   s i m u l t a n e o us l y   duri n g   t h e   s e a r c p r o c e s s .     a.   A d ap ti v e   fl am e   n u mb e r   s tr ate g   T h e   a da p t i v e   f l a m e   do e s   n o t   o c c ur   i e v e r y   ge n e ra t i o n .   T h e   gl o b a l   o pt i m a l   v a l ue   i s   upd a t e d ,   a n d   t h e   po s i t i o i s   u t i l i z e d   i e v e r y   ge n e r a t i o n ,   a s   s h o w i ( 11)   a n d   (12 ).   T h e   a d a pt i v e   s t r a t e g y   i m p r o v e s   t h e   a l go ri t hm 's   a b i l i t y   t o   e s c a pe   l oc a l   o pt i m a ,   e nha n c i n i t s   p e r f o r m a n c e   i n   f i n d i n t h e   gl o b a l   o pt i m u m .   By   d y n a m i c a l l y   a dj us t i n g   e xpl o ra t i o a n d   e xpl o i t a t i o n ,   i t   a v o i ds   ge t t i n g   t ra ppe i l o c a l   o pt i m a   a n d   c o n t i nue s   t o   e xpl o r e   a   b e t t e s e a r c s pa c e .     = {  =  +  ,  =  +                (11)     = {  =  +  ,  =  +              (12)     In  t h i s   c o n t e xt ,   t h e   i ni t i a l   v a l ue s   f o r   m a x i m um   s uc c e s s e s   a nd  f a i l u r e s   a r e   us e d   t o   e nh a n c e   t h e   p h a s e   c o un t   o f   f l a m e s ,   r e p r e s e n t i n t h e   n u m b e r   o f   f l a m e s .   T h e   s u c c e s s   a n d   f a i l u r e   r a t e s   a r e   a dj us t e t o   de t e r m i n e   t h e   de gr e e   o f   c h a nge .   A dd i t i o n a l l y ,   o n c e   t h e   g l o b a l   o pt i m u m   i s   i m p r o v e d,   t h e   n u m b e r   o f   f l a m e s   g r a dua l l y   de c r e a s e s ,   a l l o w i n f o r   a   m o r e   e f f i c i e n t   b a l a n c e   b e t w e e n   e xpl o r a t i o a n e xp l o i t a t i o i t h e   s e a r c h   s p a c e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         P r obabi l i t y   de ns i t y - bas e d   qua nt i z e s p i k i ng   ne ur al   ne t w or k   f or   e f f i c i e n t     ( A m r ut h   V e e r ab hadr ai a h )   465   b.   M u l ti p l fl am e   m e c h an i s m   T h e   m ul t i p l e   f l a m e   m e c ha n i s m   i s   i n s pi r e d   by   t h e   d i f f e r e n t i a l   e vo l ut i o t e c hn i que ,   w h e r e   t h e   v a r i o us   v e c t o r s   b e t w e e n   t w o   f l a m e s   a r e   a r b i t ra r i l y   c h o s e n   f r o m   a   f l a m e   po pul a t i o w h i c h   i s   c o n s i de r e a s   t h e   di r e c t i o n   o f   t h e   v e c t o r .   T o   b a l a n c e   m ul t i p l e   f l a m e   gui d a n c e   w i t h   t h e   s e a r c o f   t h e   s pi r a l ,   p a ra m e t e r      i s   a r b i t r a ri l y   c h o os e n   b e t w e e n   t h e   ra n ge   [0 , 1] .   T h e   f l a m e   gu i da n c e   m e c ha n i s m   i s   e xe c ut e w h e c o n di t i o < r c   i s   s a t i s f i e a s   s h o w n   i n   (13) .     ( , ) = { .  . ( 2  ) + ,            <  ,   ( ) + ,               ,   (13)     W h e r e ,   ,   a n d     a r e   di s t i c t   i n de xe s ,     de n o t e s      m o t h,     de n o t e s      f l a m e   a n d       de n o t e s   a r b i t r a ri l y   i n   i nt e r v a l s   o f   [0, 1]   r e s pe c t i v e l y .   T hi s   o pt i m i z a t i o p r o c e s s   i de n t i f i e s   t h e   m o s t   r e l e v a nt   f e a t ur e s   by   b a l a n c i n g   e xpl o ra t i o a nd  e xp l o i t a t i o n,   a v o i di n g   u nn e c e s s a r y   upda t e s   t ha t   l e a d   t o   p r e m a t u r e   c o n v e r ge n c e .   R e duc i n t h e   num b e r   o f   f e a t ur e s   h e l ps   f o c us   o n   t h e   m o s t   i m pa c t f ul   a t t r i b ut e s   t ha t   a r e   e s s e n t i a l   f o r   di s t i ngui s hi n g   b e t w e e n   n o r m a l   n e t w o r k   b e h a v i o ur  a nd   a t t a c p a t t e rn s .   T h e   s e l e c t e f e a t u r e s   a r e   f e i nt o   t h e   c l a s s i f i c a t i o p r o c e s s ,   t h e y   h e l p   t o   i m p r o v e   a c c ur a c y .       2. 3 .     C l as s i f i c a ti o n     A   qu a n t i z e S N N   t ha t   u t i l i z e s   t h e   p r o b a b i l i t y   P D F   e nh a nc e s   t h e   a pp r o a c f o r   t h e   e ff i c i e n c y   of  n e u r a l   n e t w o r ks   i M A N E T   [24] ,   [25] .   I t s   a b i l i t y   t o   p r o c e s s   t e m po ra l   p a t t e rn s   m a ke s   i t   pa rt i c ul a r l y   us e f ul   f o r   de t e c t i n g   t h e s e   ki nds   o f   a t t a c ks   i a   dy n a m i c   M A N E T   e n v i r o nm e nt .   T hi s   m e t h o i nt e g r a t e s   qua nt i z a t i o n   w i t h   P D F   t o   e n ha n c e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   n e ur a l   n e t w o r ks   i n   dy na m i c   e n v i r o nm e nt s ,   a n i n v o l ve s   r e duc i n t h e   pr e c i s i o n   o f   n e u r a l   n e t w o r w e i gh t s   a nd  a c t i v a t i o n   l e a d i ng  f o r   f a s t e r   c o m put a t i o n   a n r e duc e m e m o r y   us a ge .   T h e   o ut c o m e s   o f   l a y e r     i A N N   a r e   r e p r e s e nt e b y   (14) W h e r e ,   , ,   de n o t e   i n p ut   a c t i v a t i o n,   w e i ght   a n b i a s   o f   l a y e r   i s     r e s pe c t i v e l y .   F ur t h e r m o r e ( . )   i n d i c a t e s   R e L U   a n S N N   a c t i v a t i o f un c t i o n H e r e ,   t h e   m o de l   i s   i m pl e m e n t e d   by   r e pl a c i n g   t h e   s t a n da rd   R e L U   n o n - l i n e a r i t y   ( ma x ( 0 , ) )   w i t h   a   s pi k i n n e u r o m o de l   t ha t   d i s c r e t i z e s   i t s   i nput   s i g na l   i n pu t   s p i ke s .   T h e   n e u r o n   m o de l   w i t h   a   s o f t   r e s t   m e c ha n i s m   i s   de s c r i b e a t   e a c t i m e s t a m p     by   (15)  t o   (18) .     = ( + ) ,        [ 1 , ]   (14)       ( ) = ( 1 ) + ( )   (15)     ( ) = 1 ( ) +   (16)     ( ) = ( ( ) )   (17)     ( ) = ( ) ( 1 ( ) ) + ( ) ) ( )   (18)     W h e r e ,   ( )   a nd   ( )   de n o t e   m e m b r a n e   a f t e i nt e g r a t i o a n d   s pi ke   e m i s s i o a t   t i m e   r e s pe c t i v e l y .   T h e   s p i ki ng   o ut c o m e s   a t   t i m e     by   ( )   ha v e   a   b i na ry   s o l ut i o a nd   i n pu t   s pi k i n g   n e u r o n,   ( )   t h a t   i s   de s c ri b e a s   t h e   w e i gh t   p r o duc t   w i t b i n a r y   s i g n a l   a n d   s pi ke s   c a us e by   t h e   p r e c e di n g   l a y e r ,   pl us   a   s t a b l e   b i a s .   A dd i t i o n a l l y ,   b i a s   i s   a dde d   t o   m e m b ra n e   po t e n t i a l   a t   e v e r y   t i m e s t a m p   r e ga rdl e s s   o f   t h e   v a l ue s   of  1 ( ) In   (17 )   a nd   (18)   de s c ri b e   t h e   ge n e ra t i o o f   a   s pi ke   a n d   s of t   r e s t   o pe r a t i o n ,   a n d   f un c t i o o f   ( . )   de n o t e s   t h e   H e a v i s i de   pha s e .   T h e   f o r w a r d   o pe ra t i o n   o f   S N N ,   a s   de s c r i b e i t h e   p r e v i o us   e qua t i o i s   r e pe a t e d   o ve r     t i m e s t e ps .   T h e   o ut c o m e s   of   t h e   s pi k i n g   l a y e r     a r e   de c o de a s   (19)   a n d   (20 ) .     = 1 ( ) = 1   (19)     ( ) = 1 = { , ( 1 ( ) ) +  = 1   }   (20)     In  t h i s   c o n t e xt ,   a   de c o di n g   s c h e m e   f o r   a   ra t e - c o de n e t w o r i s   de f i n e d   by   (20),   w h e r e   da t a   i s   e n c o de by   s pi ke s   c a us e by   s pi ki n n e u r o n s   o v e r   a   f i xe l e n g t h   o f   t i m e   .   T h e   i n t e g ra t i o n   o f   ( )   pa r a m e t e o f   b i na r y   l e a ds   t o   t h e   qu a n t i z a t i o o f   t h e   de c o d e o ut c o m e   .   T hi s   p r o c e s s   a l l o w s   fo r   t h e   qua n t i z a t i o f un c t i o t o   i n t e g ra t e   ( 1 ( ) ) +  = 1 ,   w h i c h   de n o t e s   t h e   i n pu t   of   r e c e n t   n e u ra l   n e t w o r k,   fo l l ow i n g   ,   o v e r     t i m e s t e ps .   I t   i n v o l v e s   + 1   u n i f o r m   q ua nt i z a t i o i nt e r v a l s ;   c o n s i de r i n g   m a x i m um   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   43 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 26 460 - 47 1   466   n e t w o r l a t e n c y ,   i t   i s   po s s i b l e   t o   r e duc e   qu a n t i z a t i o n o i s e .   T h e   P D F   o f   i n pu t   i s   t h e o pt i m i z e t o   f urt h e r   m i ni m i z e   q ua nt i z a t i o n o i s e ,   a s   de s c ri b e i n   t h e   f o l l ow i n s e c t i o n s .     2. 3 . 1.   P r o b ab i l i ty   d e n s i ty  fu n c ti o n   q u an ti z ati o n   fo r   s p i k i n n e u r o n s   T h e   PDF - Q S N N   pr o v i de s   a   s t a t i s t i c a l   r e p r e s e nt a t i o o f   t he   l i ke l i h o o of   di ff e r e n t   d a t a   po i nt s   o r   pa t t e rn s   o c c ur ri n w i t hi n   t h e   n e t w o r k.   B y   a ppl y i n t h e   P D F - Q S N N ,   i t   a s s i g n s   w e i gh t s   o r   a t t e nt i o n   t o   m o r e   pr o b a b l e   e ve n t s ,   e f f e c t i v e l y   e m ph a s i z i ng  pa t t e rn s   w i t a   h i gh e l i ke l i h o o o f   o c c urr e n c e .   T h e   qu a n t i z a t i o pr o c e s s   h e l ps   i c o m pr e s s i n g   t h e   da t a   i nt o   m a n a ge a b l e   f o r m s ,   w hi l e   t h e   P D F   e n s u r e s   t ha t   t h e   m o s t   i m po r t a n t   da t a t h o s e   w i t h   hi g h e p r o b a b i l i t i e s a r e   p r o c e s s e m o r e   r i go r o us l y .   T hi s   d ua l   m e c h a ni s m   e nh a n c e s   t h Q S N N ' s   e f fe c t i ve n e s s ,   w hi c i s   c ri t i c a l   i t h e   c o n t e xt   o f   M A N E T s   w h e r e   n e t w o r k   c o n di t i o n s   c h a nge   ra pi d l y   due   t o   m o b i l i t y ,   a t t a c ks ,   o r   n o de   f a i l u r e s .   T h e   p r o po s e m e t h o de m o n s t ra t e s   h o w   t h e   p r o b a b i l i t y   i m p r o v e s   n e t w o r pe r f o r m a n c e   i M A N E T s ,   a s   de s c r i b e d   i n   t h e   p r e v i o us   (16)  t o   (18) .   T h e   i n t e g r a t i o n   o f   qua n t i z a t i o w i t t h e   P D F - b a s e p r o c e s s i n i t h e   S N N   t e c hni que   r e duc e s   s e n s i t i v i t y   w h i l e   e n s u ri n g   r e l i a b l e   pe r f o r m a n c e   i n   a   dy n a m i c   e n v i r o nm e nt .   In  t h i s   s t udy ,   t h e   g ra di e n t   m e t h o i n v o l v e s   t h e   c o m po s i te   de r i v a t i o o f   t h e   H e a v i s i de   pha s e   du ri n g   e rr o b a c k - p r o pa ga t i o n ,   w h e r e   Θ ( ) = ( )   i n di c a t e s   t h e   a pp r o xi m a t i o n   o f   s t e f u n c t i o a n d   s i gm o i d   ( ( ) = 1 1 + )   r e s pe c t i v e l y .   T h e   s pi ki ng  n e u r o n   i s   t ra i n e d   w i t h   i nput s     a n d   ,   a nd  t h e   u ps t r e a m   g ra di e n t   t o   n e u r o i   T h e   n o t a t i o o f   s i m pl i c i t y   i s   de f i n e a s   = ( ( ) )   i nput   o f   t h e   H e a v i s i de   s t e p   f un c t i o n a s   r e p r e s e n t e b y   (21)  t o   (24) .      =   .   .      (21)       = ( )   (22)        = 1     (23)      =   . ( )   (24)     W h e r e ,     de n o t e s   de ri v a t i v e   f un c t i o o f   gra di e n t     w i t r e s pe c t   t o     a nd   s ub s t i t ut i n g   (22)   a n d   (23 )   i n t o   (24)  t o   o b t a i n   a n   a pp r o xi m a t i o o f   d ow n s t r e a m   g r a d i e n t   s o l ut i o n.   T h e   n e u r o n   o ut p ut   ̂   i s   e v a l ua t e b a s e o n   s pi ki n s e que n c e   a f t e r     t i m e s t e ps ,   w i t t h e   v a l ue s   of     t ha t   m i ni m i z e qua nt i z a t i o e rr o r   i n e u r o i de nt i f i e d   a nd  t h e   o pt i m i z a t i o p r o c e s s   a na l y s e d   f o r   f e a t ur e   s e l e c t i o n   i a   s i n g l e   s pi k i n g   n e u r o n .   T h e   l o s s   f un c t i o n   i s   e xp r e s s e by   (25) ,   w h e r e   t h e   R M S   e rr o b e t w e e n   i nput   a n o ut c o m e s   of   t h e   n e u r o n   i s   c a l c ua t e d .     ( , ̂   ) = [ ( ̂   ) 2 ]   (25)     W h e r e   l o s s   f un c t i o n   i n   Q S N N   i s   m i ni m i z e f o r   a   g i v e n   i nput   di s t r i b ut i o n   a nd  s i m ul a t e d a t a   f o r   M A N E T   w i t h   a   f i xe t hr e s h o l = 1 .   T h e   t hr e s h o l i s   m o di f i e du r i n t h e   l e a rn i ng  p r o c e s s .   T hi s   p r o c e s s   a ppl i e s   a   uni f o r m   qu a n t i z a t i o s c h e m e   t o   t h e   i n p ut   d i s t r i b ut i o o f   n e ur o n s ,   r e duc i n g   q ua nt i z a t i o e rr o b y   i n c r e a s i ng  t h e   s i z e   o f   t h e   qu a n t i z a t i o n   s t e p.   T h e   qu a nt i z a t i o p r o c e s s   c o n v e r t s   c o n t i n uo us   v a l ue s   o f   n e t w o r f e a t u r e s   i n t o   di s c r e t e   l e v e l s ,   w h i c e nha n c e s   pe r f o r m a n c e .   W h e c om b i n e w i t t h e   P D F ,   i t   h e l ps   d i s t r i b ut e   f e a t u r e s   a n c l a s s i fy   t h e m   e f f i c i e n t l y   us i n g   t h e   P D F - Q S N N   t e c hni que .       3.   EX P ER I M EN TA S E TU P   In  t hi s   r e s e a r c h,   t h e   P D F - Q S N N   t e c hn i q ue   i s   s i m u l a t e i t he   M A T L A B   2020b   e n v i r o n m e nt ,   16   G R A M ,   i nt e l   i 5   P r o c e s s o r ,   W i n do w s   10   o pe r a t i o s y s t e m ,   6   G B   G P U   a n d   1   T B   S S D .   T h e   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e s   us e d   f o r   e v a l ua t i o a n d   t h e   o ut c o m e s   of   f e a t ur e   s e l e c t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o a r e   e xp l a i n e d   i s e c t i o 4. 1 .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e m e t h o i s   c a l c ul a t e us i ng  s e v e r a l   pe r f o r m a n c e   m e t ri c s ,   i n c l ud i n g   a c c ur a c y ,   p r e c i s i o n,   f 1 - s c o r e ,   a nd   r e c a l l ,   w h i c h   a r e   de f i n e i (26)   t o   (3 0) .   W h e r e ,    ,  ,  ,   a n d      de n o t e   t r ue   po s i t i v e ,   t r ue   n e g a t i v e ,   f a l s e   po s i t i v e ,   a nd  f a l s e   ne ga t i v e s ,   r e s pe c t i v e l y .      =    +   +  +  +      (26)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         P r obabi l i t y   de ns i t y - bas e d   qua nt i z e s p i k i ng   ne ur al   ne t w or k   f or   e f f i c i e n t     ( A m r ut h   V e e r ab hadr ai a h )   467    =   +      (27)     =     +      (28)      =    (  +  )     (29)      =    (  +  )     (30)     3. 1 .     P e r fo r m an c e   an a l ys i s   In  t h i s   s e c t i o n,   t h e   f e a t u r e   s e l e c t i o p r o c e s s   of   t h e   p r o po s e A M F O   m o de l   a n d   t h e   c l a s s i f i c a t i o pr o c e s s   of   P D F - QSNN  a r e   e v a l ua t e d   b a s e o a c c ura c y ,   pr e c i s i o n,   F 1 - s c o r e ,   a n d   r e c a l l ,   a s   p r e s e n t e d   i T a b l e s   t o   5.   T h e   e v a l ua t i o n   i s   c a rri e o ut   us i n da t a   f r o m   t h e   s i m u l a t e da t a s e t ,   w i t t h e   f e a t u r e   s e l e c t i o n   a n c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s   de s c r i b e i n   t h e s e   t a b l e s .   T h e   pe rfo r m a n c e   of   v a r i o us   o pt i m i z a t i o n   t e c hn i que s   o n   t h e   s i m ul a t e d   d a t a s e t s   i s   e v a l u a t e d   b a s e o a c c ura c y ,   p r e c i s i o n ,   r e c a l l ,   s pe c i f i c i t y ,   a n d   s e n s i t i v i t y a s   s h o w n   i T a b l e   1.   T h e   e xi s t i ng   f e a t u r e   s e l e c t i o t e c hn i que s d i ppe t hr o a t e d   o pt i m i z a t i o (D T O ) ,   pe l i c a o pt i m i z a t i o a l go r i t h m   (P O A ),   a n t l i o o pt i m i z a t i o a l go ri t hm   (A L O ),   a nd   c ri s s c r o s s   o pt i m i z a t i o a l go r i t hm   (CO A ) ,   a r e   c o m pa r e d   a g a i n s t   t h e   p r o po s e A M F O   m o de l .   T h e   A M F O   m e t h o a c hi e v e s   an   a c c ura c y   of  92. 86 %,   p r e c i s i o n   o f   91. 65 %,   r e c a l l   o f   91. 25 %,   s pe c i f i c i t y   of   91. 43% ,   a n s e n s i t i v i t y   of   91. 06%.   T h e   r e s ul t s   de m o n s t r a t e   t h a t   t h e   A M F O   m e t h o e f fe c t i ve l y   h a ndl e s   b l a c h o l e   a t t a c ks ,   o ff e r i n g   s upe ri o pe r f o r m a n c e   a t t ri b ut e t o   i t s   e ff e c t i v e   f e a t ur e   s e l e c t i o p r o c e s s ,   w hi c e nha n c e s   t h e   m o de l ' s   a b i l i t y   t o   a c c ura t e l y   i de nt i fy   a t t a c ks   by   o pt i m i z i n g   r e l e v a nt   f e a t u r e s   a n d   m i n i m i z i n g   n o i s e .       T a b l e   1 .   P e r f o r m a n c e   a na l y s i s   o f   f e a t ur e   s e l e c t i o n   o B H A   a t t a c k   M e t h o d s   A c c u ra c y   ( % )   P re c i s i o n   ( % )   Re c a l l   (% )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   DOA   8 8 . 2 5   8 7 . 4 9   8 7 . 4 7   8 7 . 4 6   8 7 . 2 6   P O A   8 9 . 6 3   8 8 . 2 6   8 8 . 2 6   8 8 . 4 9   8 8 . 4 1   A L O   9 0 . 7 5   8 9 . 5 6   8 9 . 5 6   8 9 . 5 6   8 9 . 3 8   CO A   9 1 . 5 6   9 0 . 4 5   9 0 . 1 6   9 0 . 4 5   9 0 . 6 5   M D O   9 2 . 8 6   9 1 . 6 5   9 1 . 2 5   9 1 . 4 3   9 1 . 0 6       T h e   pe r f o r m a n c e   o f   s i m ul a t e d   da t a s e t   c l a s s i f i c a t i o n   i s   c a l c ul a t e d   b a s e o n   a c c ura c y ,   p r e c i s i o n ,   F 1 - s c o r e ,   a n d   r e c a l l ,   a s   de s c ri b e i T a b l e   2 .   T h e   e xi s t i ng   f e a t ure   s e l e c t i o n   m e t h o ds   n a m e l y ,   CN N ,   L S T M ,   S N N   a n G N N   a r e   e v a l ua t e d   a g a i n s t   t h e   p r o po s e m e t h o d .   T h e   P D F - Q S N N   m e t h o a c h i e v e s   a   hi g h   a c c ura c y   of  92. 86 %,   p r e c i s i o o f   91. 65% ,   r e c a l l   o f   91. 25 %,   S pe c i f i c i t y   of   91. 43 %   a nd   S e n s i t i v i t y   o f   91. 06% .   T h e   s i m ul a t e d   da t a   a na l y s i s   s h o w s   t h a t   t h e   A M F O   m e t h o h a ndl e s   b l a c h o l e   a t t a c ks   e ff i c a c i o us l y .   T hi s   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   i s   a t t ri b ut e d   t o   i t s   e f f e c t i v e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s ,   w h i c e nha n c e s   a c c ura c y .       T a b l e   2 .   P e r f o r m a n c e   o f   di f fe r e n t   c l a s s i f i c a t i o o B H A   M e t h o d s   A c c u ra c y   ( % )   P re c i s i o n   ( % )   Re c a l l   (% )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   CN N   8 8 . 2 5   8 7 . 4 9   8 7 . 4 7   8 7 . 4 6   8 7 . 2 6   L S T M   8 9 . 6 3   8 8 . 2 6   8 8 . 2 6   8 8 . 4 9   8 8 . 4 1   S N N   9 0 . 7 5   8 9 . 5 6   8 9 . 5 6   8 9 . 5 6   8 9 . 3 8   GNN   9 1 . 5 6   9 0 . 4 5   9 0 . 1 6   9 0 . 4 5   9 0 . 6 5   P S F - Q S N N   9 2 . 8 6   9 1 . 6 5   9 1 . 2 5   9 1 . 4 3   9 1 . 0 6       T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e P D F - Q S N N   m o de l ’s   s i m u l a t e d   da t a s e t   c l a s s i f i c a t i o i s   c a l c ul a t e b a s e o n   a c c ura c y ,   pr e c i s i o n,   F 1 - s c o r e ,   a n d   r e c a l l   a s   de s c ri b e i n   F i g u r e   2.   T h e   e xi s t i n g   m e t h o ds   us i ng  CN N ,   L S T M ,   S N N   a n d   G N N   f e a t u r e   s e l e c t i o t e c hn i que s   a r e   e v a l ua t e d.   T h e   A M F O   a n d   P D F - Q S N N   m e t h o a c hi e v e s   a   s upe r i o r   a c c ura c y   of   92. 86%,   p r e c i s i o n   o f   91. 65 %,   r e c a l l   o f   91. 25% ,   s pe c i f i c i t y   of   91. 43%  a nd  s e n s i t i v i t y   of   91. 06% .   T h e   A M F O   a n P D F - Q S N N   m e t h o ds   a c h i e v e   b e t t e r   a c c ur a c y   i de t e c t i n B H A   due   t o   t h e i r   a dv a n c e f e a t ur e   s e l e c t i o n   a n c l a s s i f i c a t i o n   t e c hni que s .   T h e   A M F O   o pt i m i z e s   f e a t u r e   r e l e v a n c e ,   w h i l e   P D F - Q S N N   i m p r o v e s   da t a   r e p r e s e n t a t i o n ,   e nh a n c i ng  a t t a c k   de t e c t i o a n d   c l a s s i f i c a t i o a c c u r a c y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   43 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 26 460 - 47 1   468       F i gu r e   2 .   G ra p h i c a l l y   r e p r e s e n t e d   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s   on  B H A       In  T a b l e   3 t h e   pe r f o r m a n c e   c o m pa r i s o n   i s   c a rr i e o ut   b a s e o n   a c c u r a c y ,   pr e c i s i o n,   r e c a l l ,   s pe c i f i c i t y   a n s e n s i t i v i t y   a s   de s c r i b e d.   T h e   e xi s t i n g   m e t h o d s ,   D T O ,   B W O ,   A L O   a n d   CO A   a r e   c o m pa r e f o r   a n a l y s i s .   T h e   A M F O   m e t h o d   a c h i e v e s   a   h i g a c c ura c y   o f   91. 56% ,   a   p r e c i s i o o f   90. 45% ,   a   r e c a l l   o f   90. 16% ,   a   s pe c i f i c i t y   of   90. 45%   a n d   a   s e n s i t i v i t y   o f   90. 65% .   T h e   A M F O   a l go ri t hm   us e s   f e a t u r e   s e l e c t i o n   t o   i de nt i fy   r e l e v a nt   f e a t u r e s   a n d   r e duc e   di m e n s i o na l i t y ,   w h i l e   m a i n t a i ni n a   c o n s i s t e n t   f oc us   o n   e ff i c i e n t   f e a t u r e   s e l e c t i o n   w i t r e duc e d   n o i s e .   It   a l s o   e m p ha s i z e s   m a i n l y   o t h e   c ri t i c a l   f e a t u r e s ,   r e s ul t i n g   i s upe ri o a c c ur a c y   i n   i de nt i f y i n W H A .       T a b l e   3 .   P e r f o r m a n c e   a na l y s i s   o f   f e a t ur e   s e l e c t i o o W H A   M e t h o d s   A c c u ra c y   ( % )   P re c i s i o n   ( % )   Re c a l l   (% )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   DOA   8 9 . 5 6   8 6 . 2 9   8 6 . 1 5   8 6 . 8 9   8 6 . 1 3   P O A   9 0 . 4 8   8 7 . 4 5   8 7 . 7 5   8 7 . 7 8   8 7 . 9 8   A L O   9 1 . 2 5   8 9 . 3 6   8 9 . 3 5   8 9 . 4 7   8 9 . 6 9   CO A   9 2 . 4 5   9 0 . 4 8   9 0 . 4 6   9 0 . 1 4   9 0 . 3 6   M D O   9 1 . 5 6   9 0 . 4 5   9 0 . 1 6   9 0 . 4 5   9 0 . 6 5       T h e   pe r f o r m a n c e   o f   s i m ul a t e da t a s e t   c l a s s i f i c a t i o i s   e v a l ua t e d   b a s e o a c c u r a c y ,   p r e c i s i o n ,   F 1 - s c o r e ,   a nd  r e c a l l ,   a s   s h o w n   i T a b l e   4.   E xi s t i n m e t h o ds   u s i ng  f e a t u r e   s e l e c t i o n   t e c hni que s ,   s uc h   a s   CN N ,   L S T M ,   S N N ,   a nd  G N N ,   w e r e   a l s o   a s s e s s e d.   T h e   A M D O   a n P D F - Q S N N   m e t h o ds   a c h i e v e   a n   a c c ura c y   o 91. 56 %,   p r e c i s i o o f   90. 45 %,   r e c a l l   o f   90 . 16% ,   s pe c i f i c i t y   of   90. 45% ,   a n d   s e n s i t i v i t y   of   90. 65% .   T h e   pr o po s e P D F - Q S N N   t e c h ni que   e f f i c i e n t l y   de t e c t s   W H A   a n d   a c hi e v e s   b e t t e r   a c c u r a c y   c o m pa r e d   t o   o t h e m e t h o ds .       T a b l e   4 .   P e r f o r m a n c e   o f   c l a s s i f i c a t i o o n   W H A   M e t h o d s   A c c u ra c y   ( % )   P re c i s i o n   ( % )   Re c a l l   (% )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   CN N   8 7 . 5 6   8 6 . 2 9   8 6 . 1 5   8 6 . 8 9   8 6 . 1 3   L S T M   8 8 . 4 8   8 7 . 4 5   8 7 . 7 5   8 7 . 7 8   8 7 . 9 8   S N N   8 9 . 2 5   8 8 . 3 6   8 8 . 3 5   8 8 . 4 7   8 8 . 6 9   GNN   9 0 . 4 5   8 9 . 4 8   8 9 . 4 6   8 9 . 1 4   8 9 . 3 6   P D F - Q S N N   9 1 . 5 6   9 0 . 4 5   9 0 . 1 6   9 0 . 4 5   9 0 . 6 5       T h e   pe r f o r m a n c e   o f   s i m ul a t e da t a s e t   c l a s s i f i c a t i o n   i s   a l s o   c a l c ul a t e b a s e o n   a c c ura c y ,   p r e c i s i o n ,   F1 - s c o r e ,   a n d   r e c a l l ,   a s   p r e s e nt e i F i gu r e   3.   T h e   e xi s t i ng  m e t h o ds   us i n g   f e a t ur e   s e l e c t i o t e c hni que s ,   s uc a s   CN N ,   L S T M ,   S N N ,   a n d   G N N ,   w e r e   e v a l ua t e d .   T h e   A M D O   a n d   P D F - Q S N N   m e t h o ds   a c h i e v e   a a c c u r a c y   of   91. 56% ,   p r e c i s i o n   o f   90. 4 5% ,   r e c a l l   o f   90. 56 %,   s pe c i f i c i t y   o f   90. 45% ,   a n d   s e n s i t i v i t y   of   90. 65% .   T a b l e   5   p r e s e nt s   t h e   c l a s s i f i c a t i o r e s ul t s   of  t h e   p r o po s e P D F - QSNN  w i t d i f fe r e nt   K - f o l v a l ue s   o n   t h e   s i m u l a t e d   da t a s e t .   K - v a l ue s   o f   2,   4,   7,   a nd  9 ,   us e i t h e   5 - f o l c r o s s - v a l i da t i o m e t h o d,   e n s u r e   t h a t   t h e   m o de l   i s   t ra i n e d   o n   a   s ub s t a n t i a l   po rt i o n   o f   t h e   d a t a   w hi l e   a l s o   v a l i da t i n g   o n   a   r e a s o na b l e   s ub s e t .   T h i s   b a l a n c e a pp r o a c f a c i l i t a t e s   b e t t e ge n e ra l i z a t i o t o   u n s e e da t a ,   m i ni m i z i n g   t h e   ri s k   o f   ov e r f i t t i n g   a n d   e n s u r i ng  s uf f i c i e n t   t r a i n i ng  da t a   t o   e f fe c t i ve l y   c a pt ur e   u nde rl y i n pa t t e rn s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         P r obabi l i t y   de ns i t y - bas e d   qua nt i z e s p i k i ng   ne ur al   ne t w or k   f or   e f f i c i e n t     ( A m r ut h   V e e r ab hadr ai a h )   469       F i gu r e   3 .   G ra p h i c a l l y   r e p r e s e n t e d   o f   t h e   c l a s s i f i c a t i o p r o c e s s   o n   W H A       T a b l e   5 .   P e r f o r m a n c e   a na l y s i s   o f   K - fo l v a l ue s   o B H A   K - fo l d   v a l u e s   A c c u ra c y   ( % )   P re c i s i o n   ( % )   Re c a l l   (% )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   2   8 8 . 2 5   8 7 . 4 9   8 7 . 4 7   8 7 . 4 6   8 7 . 2 6   4   8 9 . 6 3   8 8 . 2 6   8 8 . 2 6   8 8 . 4 9   8 8 . 4 1   5   9 2 . 8 6   9 1 . 6 5   9 1 . 2 5   9 1 . 4 3   9 1 . 0 6   7   9 1 . 5 6   9 0 . 4 5   9 0 . 1 6   9 0 . 4 5   9 0 . 6 5   9   9 0 . 7 5   8 9 . 5 6   8 9 . 5 6   8 9 . 5 6   8 9 . 3 8       F i gu r e   p r e s e n t s   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s   us i ng  d i f f e r e n t   K - f o l v a l ue s   fo r   t h e   p r o po s e P D F - Q S N N   o n   t h e   s i m ul a t e da t a s e t .   K - f o l v a l ue s   of   2,   4,   7 ,   a n d   9,   a ppl i e i n   5 - f o l c r o s s - v a l i da t i o n ,   e n s u r e   t ha t   t h e   m o de l   i s   t ra i n e d   o n   a   s ub s t a n t i a l   po rt i o n   o f   t h e   d a t a   w hi l e   a l s o   v a l i da t i n g   o n   a   r e a s o na b l e   s ub s e t .   T h i s   b a l a n c e a pp r o a c f a c i l i t a t e s   b e t t e ge n e ra l i z a t i o t o   u n s e e da t a ,   m i ni m i z i n g   t h e   ri s k   o f   ov e r f i t t i n g   a n d   e n s u r i ng  s uf f i c i e n t   t r a i n i ng  da t a   t o   e f fe c t i ve l y   c a pt ur e   u nde rl y i n pa t t e rn s .           F i gu r e   4 .   P e r f o r m a n c e   a na l y s i s   o f   K - f o l v a l ue s   o n   W H A       3. 2 .     D i s c u s s i o n   T h e   i n v e s t i ga t i o n   o f   o ut c o m e s   f r o m   t h e   P D R - Q S N N   a ppr o a c h   i s   d i s c us s e i n   de t a i l   i t hi s   s e c t i o n .   T h e   P D R - Q S N N   i s   i n v o l v e i n   c l a s s i f i c a t i o us i ng  s i m u l a t e da t a   f o r   a t t a c a na l y s i s .   T h e   CN N   m e t h o [16]   r e qui r e s   l a r ge   v o l um e s   o f   s i m u l a t e d a t a   f o r   e f fe c t i ve   a na l y s i s ,   w h i c i s   c h a l l e n gi ng   t o   o b t a i i a   di s t r i b ut e a n dy n a m i c   e n v i r o nm e n t .   T h e   AB - R F   a pp r o a c [1 7]   i s   di f f i c ul t   t o   i n t e r p r e t   a nd  o f t e n   l e a ds   t c o m m uni c a t i o n   i s s ue s   due   t o   t h e   t r a n s m i s s i o n   o f   m ul t i pl e   da t a   po i n t s ,   n e ga t i v e l y   i m pa c t i ng  c l a s s i f i c a t i o n   a c c ur a c y .   T h e   M A N N   t e c hn i que   [18]  a n a l y z e s   a t t a c v ul n e ra b i l i t i e s   us i n s i m u l a t e da t a   b ut   t e nds   t o   o ve r f i t ,   a dv e r s e l y   a f fe c t i n g   c l a s s i f i c a t i o a c c u r a c y .   S R L S T M   a ppr o a c h e s   [19]   a i m   t o   m a xi m i z e   t h e   o v e r a l l   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   ID S   f r a m e w o r by   c o n s i de r i ng  n o de   e n e r gy   f a c t o r s   b ut   of t e n   m i s c l a s s i f y ,   c o m pr o m i s i n a c c ur a c y .   T h e   D IW G A N   a pp r o a c h   [20]   f a c e s   c h a l l e n ge s   w he n   ha n d l i ng  c a t e go r i c a l   d a t a   a n d   n o n - pa r a m e t r i c   di s t r i b ut e v a r i a b l e s ,   r e s ul t i ng  i n   i n e f f i c i e n t   pe r f o r m a n c e   i n   n e t w o r c o m m u ni c a t i o n .   T h e   p r o po s e P D F - Q S N N   t e c hni que   e f f i c i e n t l y   pe r f o r m s   i a   M A N E T   e n v i ro n m e n t e nha n c i n g   c l a s s i f i c a t i o a c c ura c y .   T h e   PDF - Q S N N   a pp r o a c i m p r o v e s   c l a s s i f i c a t i o a c c u r a c y   i M A N E T s ,   m a k i n g   i t   a   p r o m i s i n g   m e t h o d   f o r   r e a l - t i m e   a t t a c k   de t e c t i o n .   F ut u r e   a dv a n c e m e n t s   w i l l   f o c us   o r e f i n i ng   de t e c t i o c a p a b i l i t i e s ,   e nh a n c i ng  e ff i c i e n c y ,   a n d   e n s u ri n a d a pt a b i l i t y   t o   e vo l v i n c y b e r   t hr e a t s .   T h e   f i n d i n gs   de m o n s t r a t e   t ha t   t h e   P D F - QSNN  a pp r o a c i m p r o v e s   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y   i n   M A N E T s ,   w h i c h   i s   c r uc i a l   f o r   a ppl i c a t i o n s   r e qui ri n e f f i c i e n t ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.