Détection distribuée d'anomalies dans les flux de données

Distributed anomalies detection in data stream

• Auteur / Autrice : Maurras Ulbricht Togbe
• Direction : Raja Chiky
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 13/12/2022
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Informatique, Signal et Image, Électronique et Télécommunication (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Mustapha Lebbah
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yousra Haddar-Chabchoub, Christine Fricker, Aliou Boly
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Amel Bouzeghoub, Eric Gressier-Soudan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes parallèles

Architecture dataflow

Détection des anomalies (informatique)

Mots clés libres

Détection d'anomalies

Isolation forest

Algorithme distribué

Flux de données

Concept drift

Anomalies detection

Isolation Forest

Distributed algorithm

Résumé

La détection d'anomalies est une problématique importante dans de nombreux domaines d'application comme la santé, le transport, l'industrie etc. Il s'agit d'un sujet d'actualité qui tente de répondre à la demande toujours croissante dans différents domaines tels que la détection d'intrusion, de fraude, etc. Dans cette thèse, après un état de l'art général complet, la méthode non supervisé Isolation Forest (IForest) a été étudiée en profondeur en présentant ses limites qui n'ont pas été abordées dans la littérature. Notre nouvelle version de IForest appelée Majority Voting IForest permet d'améliorer son temps d'exécution. Nos méthodes ADWIN-based IForest ASD et NDKSWIN-based IForest ASD permettent la détection d'anomalies dans les flux de données avec une meilleure gestion du concept drift. Enfin, la détection distribuée d'anomalies en utilisant IForest a été étudiée et évaluée. Toutes nos propositions ont été validées avec des expérimentations sur différents jeux de données.

Anomaly detection is an important issue in many application areas such as healthcare, transportation, industry etc. It is a current topic that tries to meet the ever increasing demand in different areas such as intrusion detection, fraud detection, etc. In this thesis, after a general complet state of the art, the unsupervised method Isolation Forest (IForest) has been studied in depth by presenting its limitations that have not been addressed in the literature. Our new version of IForest called Majority Voting IForest improves its execution time. Our ADWIN-based IForest ASD and NDKSWIN-based IForest ASD methods allow the detection of anomalies in data stream with a better management of the drift concept. Finally, distributed anomaly detection using IForest has been studied and evaluated. All our proposals have been validated with experiments on different datasets.