Väitös: Koneoppimisalgoritmi auttaa havaitsemaan kyberhyökkäykset älykkääseen sähköverkkoon
Älykkäät digitaaliset sähköverkot ovat alttiita kyberiskuille. Sayawu Diaba esitteleekin Vaasan yliopistoon tekemässä väitöskirjassaan tehokkaita koneoppimisalgoritmeja älyverkkoihin kohdistuvien kyberhyökkäysten havaitsemiseen ja luokitteluun.

– Älykkäiden sähköverkkojen kyberturvallisuuden tutkimus on nyt tärkeämpää kuin koskaan. Kyberhyökkäykset voivat häiritä verkon normaalia toimintaa ja aiheuttaa vakavia seurauksia, kuten sähkökatkoja, laitevaurioita ja taloudellisia tappioita, sanoo 13. joulukuuta väittelevä Sayawu Diaba.
Diaba on väitöstutkimuksessaan testannut useiden koneoppimisalgoritmien tehokkuutta kyberhyökkäysten havaitsemisessa älykkäissä sähköverkoissa. Tunkeutumisen havaitsemisalgoritmit ovat ratkaisevan tärkeitä kyberuhkien vähentämiseksi. Hän ehdottaa uutta hybridiä syväoppimisalgoritmia, joka keskittyy hajautettuihin palvelunestohyökkäyksiin (DDoS) älyverkon viestintäinfrastruktuurissa. Ehdotettu algoritmi yhdistää konvolutionaalisen neuroverkon (CNN) ja portitetun toistoyksikön (GRU) algoritmit.
– Tulosten mukaan hybridi syväoppimisalgoritmi suoriutuu paremmin kuin nykyiset tunkeutumisen havaitsemisen algoritmit ja saavuttaa 99,7 prosentin kokonaistarkkuuden.
Diaban mukaan erityisen merkittävää hänen tutkimuksessaan on ehdotus luonnosta inspiraatiota saaneesta juurten etsinnän optimointialgoritmista, joka perustuu rajoitettuun Bolzmannin koneeseen (RBM). Tämä parannettu algoritmi päihittää perinteiset algoritmit muun muassa tarkkuudessa ja toistettavuudessa. Se havaitsee ja luokittelee kyberhyökkäykset luotettavasti älykkäiden sähköverkkojen valvontaohjelmistoissa (SCADA).
Lisäksi tutkimuksessa esitellään geneettisesti alustetun muuntavan neuroverkon (GSFTNN) tunkeutumisen havaitsemisalgoritmi. Toisin kuin allekirjoituksiin perustuvat menetelmät GSFTNN havaitsee muutokset toiminnallisten mallien perusteella, jotka viittaavat tunkeutujan osallistumiseen verkkoliikenteessä. Tulosten perusteella algoritmi on ylivoimainen suhteessa perinteisiin algoritmeihin, kuten jäännösfunktioita käyttäviin neuroverkkoihin, takaisinkytkettyihin neuroverkkoihin ja pitkä lyhytkestomuisti -arkkitehtuureihin.
Väitöstilaisuus
M.Sc. Sayawu Diaban sähkötekniikan alaan kuuluva väitöstutkimus ”On cyber security evaluations in smart grid using machine learning” tarkastetaan keskiviikkona 13.12.2023 klo 13 Vaasan yliopiston luentosalissa F652.
Väitöstilaisuutta on mahdollista seurata myös etäyhteyden kautta (Zoom , salasana: 153174)
Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii professori Juan Manuel Corchado (University of Salamanca) ja kustoksena professori Mohammed Elmusrati.
Väitöskirja
Diaba, Sayawu (2023) On cyber security evaluations in smart grid using machine learning. Acta Wasaensia 528. Väitöskirja. Vaasan yliopisto.
Lisätiedot
Sayawu Diaba, puh. 041 474 7343, sähköposti: sdiaba (@) uwasa.fi
Sayawu Diaba on syntynyt Suhumissa Ghanassa. Hän on suorittanut tekniikan kandidaatin tutkinnon All Nations University Collegessa Ghanassa vuonna 2010 ja maisterin tutkinnon tietoliikennetekniikassa Kwame Nkrumah University of Science and Technologyssä Ghanassa vuonna 2015. Ennen akateemista uraansa hän työskenteli useita vuosia Electricity Company of Ghana Ltd:ssä asiantuntijana. Nykyään Vaasassa asuva Sayawu Diaba toimii väitöstutkijana Vaasan yliopistossa.
Yhteyshenkilöt
Riikka KalmiTiedeviestinnän asiantuntijaVaasan yliopisto / Viestintä, brändi ja markkinointi
Puh:0294498231riikka.kalmi@uwasa.fiKuvat
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Vaasan yliopisto
Rehtori Minna Martikainen Vaasan yliopiston lukuvuoden avajaisissa: ”Suomen tulevaisuus ei rakennu osaamista heikentämällä”1.9.2025 16:36:29 EEST | Tiedote
Vaasan yliopiston rehtori Minna Martikainen muistutti lukuvuoden avajaispuheessaan 1. syyskuuta, että ainoastaan koulutus ja kansainvälisesti korkealaatuinen tutkimus ovat Suomen tulevan kasvun, kilpailukyvyn ja hyvinvoinnin perusta. Vain parhaan osaamisen kautta Suomi voi houkutella investointeja, kasvattaa vientiä ja selvitä velkataakastaan.
Vaasan yliopiston rehtori Minna Martikainen: Suomen tulevaisuus ei rakennu osaamista heikentämällä1.9.2025 14:15:00 EEST | Tiedote
Vaasan yliopiston rehtori Minna Martikainen muistuttaa lukuvuoden avajaispuheessaan, että ainoastaan koulutus ja kansainvälisesti korkealaatuinen tutkimus ovat Suomen tulevan kasvun, kilpailukyvyn ja hyvinvoinnin perusta. Vain parhaan osaamisen kautta Suomi voi houkutella investointeja, kasvattaa vientiä ja selvitä velkataakastaan.
Älypakkaukset kertovat tuotteen tilasta värimuutoksilla – tarkka koneellinen sävyntunnistus avaa ovia uusille indikaattoreille27.8.2025 08:44:44 EEST | Tiedote
Vaasan yliopistossa tehty tutkimus raivaa tietä älypakkauksille, jotka kertovat tuotteen tilasta sävyään muuttavan painomusteen perusteella. Väitöskirjatutkija Jari Isohanni selvitti, miten älypakkausten värin tunnistamisessa voitaisiin tehokkaammin hyödyntää koneoppimista.
Kutsu: Vaasan yliopisto viettää lukuvuoden avajaisia 1. syyskuuta25.8.2025 11:35:29 EEST | Kutsu
Vaasan yliopiston lukuvuoden avajaisjuhlaa vietetään maanantaina 1. syyskuuta klo 14.15 Levón-auditoriossa. Median edustajat ovat lämpimästi tervetulleita juhlaan.
Kansainvälisen liiketoiminnan sopimusasiantuntija Helena Haapio aloittaa työelämäprofessorina Vaasan yliopistossa19.8.2025 10:42:11 EEST | Tiedote
Kauppatieteiden tohtori, varatuomari Helena Haapio on nimitetty työelämäprofessoriksi Vaasan yliopistoon tehtäväalueenaan strateginen talousoikeus. Tehtävä on osa-aikainen ja kestää kaksi vuotta. Haapio aloittaa tehtävässään syyskuun alussa.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme