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基于SE增强ViT和BiLSTM的工业与医疗物联网安全入侵检测

密码学与安全 2026-04-09 v1 人工智能 计算机视觉与模式识别

摘要

随着工业和医疗物联网(IIoT和MIoT)生态系统中互联设备的快速增长,确保及时准确地检测网络威胁已成为一项关键挑战。本研究提出了一种基于混合Squeeze-and-Excitation注意力视觉Transformer-双向长短期记忆(SE ViT-BiLSTM)架构的先进入侵检测框架。在该设计中,视觉Transformer的传统多头注意力机制被替换为Squeeze-and-Excitation注意力,并与BiLSTM层集成,以提高检测精度和计算效率。所提出的模型在两个真实世界的基准数据集EdgeIIoT和CICIoMT2024上进行了训练和评估,分别在使用合成少数类过采样技术(SMOTE)和随机过采样器进行数据平衡前后。实验结果表明,SE ViT-BiLSTM模型在多个指标上优于现有方法。在平衡前,该模型在EdgeIIoT上达到了99.11%的准确率(假阳性率:0.0013%,延迟:0.00032秒/实例),在CICIoMT2024上达到了96.10%的准确率(假阳性率:0.0036%,延迟:0.00053秒/实例)。平衡后,性能进一步提升,在EdgeIIoT上达到99.33%的准确率,延迟为0.00035秒/实例;在CICIoMT2024上达到98.16%的准确率,延迟为0.00014秒/实例。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.06254,
  title  = {SE-Enhanced ViT and BiLSTM-Based Intrusion Detection for Secure IIoT and IoMT Environments},
  author = {Afrah Gueriani and Hamza Kheddar and Ahmed Cherif Mazari and Seref Sagiroglu and Onur Ceran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06254},
  year   = {2026}
}