ГІБРИДНІ АРХІТЕКТУРИ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ПОВЕДІНКОВИХ АНОМАЛІЙ У МЕРЕЖЕВОМУ ТРАФІКУ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2026.1.47Ключові слова:
кібербезпека мереж, раннє виявлення загроз, прогнозний аналіз, адаптивні моделі, аномальна поведінка, розподілені мережі, стійкість моделей, дрейф даних, пояснюваність рішеньАнотація
Актуальність дослідження зумовлена стрімким зростанням обсягів і різноманітності мережевого трафіку, ускладненням архітектур сучасних розподілених мереж та зростанням частоти складних кіберінцидентів, що проявляються у формі поведінкових аномалій. За таких умов традиційні сигнатурні та окремі модельні підходи аналізу трафіку не забезпечують достатньої точності, стійкості й завчасності реагування, що зумовлює потребу в застосуванні комплексних інтелектуальних підходів до прогнозування аномальної мережевої поведінки. Метою статті є обґрунтування підходів і підвищення ефективності прогнозування поведінкових аномалій у мережевому трафіку на основі використання гібридних архітектур штучного інтелекту (далі – ШІ), здатних забезпечити адаптивне, стійке та випереджальне виявлення аномальної мережевої поведінки в умовах динамічних і гетерогенних мережевих середовищ. Методи дослідження ґрунтуються на теоретичному аналізі сучасних наукових джерел у сфері ШІ та кібербезпеки, системному підході до дослідження мережевих процесів, логічному узагальненні результатів і порівняльному аналізі підходів до прогнозування аномалій у мережевому трафіку із застосуванням різних класів інтелектуальних моделей. Результати дослідження свідчать, що ізольоване застосування окремих моделей ШІ є обмежено ефективним у завданнях раннього прогнозування поведінкових аномалій, тоді як їхнє архітектурне поєднання дає змогу комплексно враховувати часові, структурні та контекстні характеристики трафіку. З’ясовано, що гібридні архітектури ШІ підвищують точність і стійкість прогнозів, зменшують чутливість моделей до дрейфу даних і створюють часову перевагу для превентивного реагування. Ідентифіковано основні науково-практичні проблеми впровадження таких рішень, пов’язані з обмеженою якістю навчальних даних, масштабованістю систем, інтерпретованістю результатів і ризиками цілеспрямованого спотворення моделей. Висновки. Гібридні архітектури ШІ доцільно розглядати як системну основу для інтелектуального аналізу мережевого трафіку, яка забезпечує перехід від реактивного виявлення інцидентів до проактивного, прогнозноорієнтованого управління кібербезпекою. Перспективи подальших досліджень пов’язані з поглибленням теоретичних засад побудови гібридних архітектур ШІ, розробленням узгоджених критеріїв оцінювання якості раннього прогнозування та дослідженням підходів до підвищення стійкості інтелектуальних систем аналізу трафіку в розподілених і критичних мережевих інфраструктурах.
Посилання
Bershchanskyi Y., Klym H., Shevchuk Y. Containerized Artificial Intelligent System Design in Cloud and Cyber-Physical Systems. Advances in Cyber-Physical Systems. 2024. Vol. 9, no. 2. P. 151–157. URL: https://doi.org/10.23939/acps2024.02.151 (date of access: 05.01.2026).
Опірський І. Р., Хохлачова Ю. Є., Стефанків А. В., Шевчук Ю. А. Аналіз технічних особливостей реалізації шифрування даних на SD-картах в Android. Сучасний захист інформації. 2025. Вип. 1, № 61. С. 219–228. DOI: https://doi.org/10.31673/2409-7292.2025.016526
Hunko I. How to Effectively Reduce Software Testing Time: From Requirements to Regression. Lodz: Futurity Research Publishing, 2025. 158 p. URL: https://futurity-publishing.com/wp-content/uploads/2025/04/7%D0%9F-29.03.25-3.pdf
Hybrid TrafficAI: A Generative AI Framework for Real-Time Traffic Simulation and Adaptive Behavior Modeling / H. Bilal et al. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 2025. P. 1–17. URL: https://doi.org/10.1109/tits.2025.3571041 (date of access: 05.01.2026).
Intelligent Hybrid Model to Enhance Time Series Models for Predicting Network Traffic / T. H. H. Aldhyani et al. IEEE Access. 2020. Vol. 8. P. 130431–130451. URL: https://doi.org/10.1109/access.2020.3009169 (date of access: 05.01.2026).
A hybrid ensemble machine learning model for detecting APT attacks based on network behavior anomaly detection / N. Saini et al. Concurrency and Computation: Practice and Experience. 2023. Vol. 35, № 28. Article e7865. URL: https://doi.org/10.1002/cpe.7865 (date of access: 05.01.2026).
Nasreen Fathima A. H., Syed Ibrahim S. P., Khraisat A. Enhancing Network Traffic Anomaly Detection: Leveraging Temporal Correlation Index in a Hybrid Framework. IEEE Access. 2024. Vol. 12. P. 136805–136824.URL: https://doi.org/10.1109/access.2024.3458903 (date of access: 05.01.2026).
Cao H. The detection of abnormal behavior by artificial intelligence algorithms under network security. IEEE Access: Practical Innovations, Open Solutions. 2024. Vol. 12. P. 118605-118617. URL: https://doi.org/10.1109/access.2024.3436541 (date of access: 07.01.2026).
Deep neural network based anomaly detection in Internet of Things network traffic tracking for the applications of future smart cities / D. K. Reddy et al. Transactions on Emerging Telecommunications Technologies. 2020. URL: https://doi.org/10.1002/ett.4121 (date of access: 05.01.2026).
An efficient network behavior anomaly detection using a hybrid DBN-LSTM network / A. Chen et al. Computers & Security. 2022. Vol. 114. P. 102600. URL: https://doi.org/10.1016/j.cose.2021.102600 (date of access: 05.01.2026)
A hybrid deep learning based intrusion detection system using spatial-temporal representation of in-vehicle network traffic / W. Lo et al. Vehicular Communications. 2022. Vol. 35. P. 100471. URL: https://doi.org/10.1016/j.vehcom.2022.100471 (date of access: 05.01.2026).
Nascita A., Aceto G., Ciuonzo D., Montieri A., Persico V., Pescapé A. A Survey on Explainable Artificial Intelligence for Internet Traffic Classification and Prediction, and Intrusion Detection. IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2025. Vol. 27, № 5. P. 3165–3198. URL: https://doi.org/10.1109/comst.2024.3504955 (date of access: 05.01.2026).
Ullah I., Ullah A., Sajjad M. Towards a Hybrid Deep Learning Model for Anomalous Activities Detection in Internet of Things Networks. IoT. 2021. Vol. 2, no. 3. P. 428–448. URL: https://doi.org/10.3390/iot2030022 (date of access: 05.01.2026).
Darshan S., Radhika N., Radhika G. Predicting and Evaluating Anomaly Detection and Traffic Analysis on Software Defined Networks Using a Hybrid Machine Learning Approach. Lecture Notes in Electrical Engineering. Singapore, 2025. P. 521–532. URL: https://doi.org/10.1007/978-981-97-4540-1_38 (date of access: 05.01.2026).
AI Driven Anomaly Detection in Network Traffic Using Hybrid CNN-GAN / V. S. Rao et al. Journal of Advances in Information Technology. 2024. Vol. 15, no. 7. P. 886–895. URL: https://doi.org/10.12720/jait.15.7.886-895 (date of access: 05.01.2026).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.




