Robustez contra ataques a la integridad de datos en pronósticos de carga federados descentralizados
Autores: Shabbir, Attia; Manzoor, Habib Ullah; Manzoor, Muhmmand Naisr; Hussain, Sajjad; Zoha, Ahmed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Robustez contra ataques a la integridad de datos en pronósticos de carga federados descentralizados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudio
Ataques a la integridad de datos
Aprendizaje Federado
Pronóstico de carga
Sistemas de redes inteligentes
Datos sensibles a la privacidad
Envenenamiento de datos
Aprendizaje Federado Centralizado
Aprendizaje Federado Descentralizado
Red Neuronal Artificial
Conjuntos de datos a nivel de subestación
Errores Porcentuales Absolutos Medios
Resistencia a ataques
Detección de anomalías
Solución resiliente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio examina el impacto de los ataques a la integridad de datos en el Aprendizaje Federado (FL) para la predicción de carga en sistemas de redes inteligentes, donde los datos sensibles a la privacidad requieren una gestión sólida. Mientras que el FL proporciona un enfoque de preservación de la privacidad para el entrenamiento distribuido de modelos, sigue siendo susceptible a ataques como el envenenamiento de datos, que pueden afectar el rendimiento del modelo. Comparamos el Aprendizaje Federado Centralizado (CFL) y el Aprendizaje Federado Descentralizado (DFL), utilizando topologías de línea, anillo y bus, bajo condiciones adversas. Empleando una Red Neuronal Artificial (ANN) de tres capas con conjuntos de datos a nivel de subestación, evaluamos la resistencia del sistema en ausencia de detección de anomalías. Los resultados indican que DFL supera significativamente a CFL en resistencia a los ataques, logrando Errores Porcentuales Absolutos Medios (MAPEs) de 0,48%, 4,29% y 0,702% en los conjuntos de datos, en comparación con los MAPEs de CFL de 6,07%, 18,49% y 10,19%. Esto demuestra el potencial de DFL como una solución resiliente y segura para la predicción de carga en redes inteligentes, minimizando la dependencia de la detección de anomalías para mantener la integridad de los datos.
Descripción
Este estudio examina el impacto de los ataques a la integridad de datos en el Aprendizaje Federado (FL) para la predicción de carga en sistemas de redes inteligentes, donde los datos sensibles a la privacidad requieren una gestión sólida. Mientras que el FL proporciona un enfoque de preservación de la privacidad para el entrenamiento distribuido de modelos, sigue siendo susceptible a ataques como el envenenamiento de datos, que pueden afectar el rendimiento del modelo. Comparamos el Aprendizaje Federado Centralizado (CFL) y el Aprendizaje Federado Descentralizado (DFL), utilizando topologías de línea, anillo y bus, bajo condiciones adversas. Empleando una Red Neuronal Artificial (ANN) de tres capas con conjuntos de datos a nivel de subestación, evaluamos la resistencia del sistema en ausencia de detección de anomalías. Los resultados indican que DFL supera significativamente a CFL en resistencia a los ataques, logrando Errores Porcentuales Absolutos Medios (MAPEs) de 0,48%, 4,29% y 0,702% en los conjuntos de datos, en comparación con los MAPEs de CFL de 6,07%, 18,49% y 10,19%. Esto demuestra el potencial de DFL como una solución resiliente y segura para la predicción de carga en redes inteligentes, minimizando la dependencia de la detección de anomalías para mantener la integridad de los datos.