通信網(wǎng)絡(luò)中用戶行為分析與生成模型研究.pdf

1、通信網(wǎng)絡(luò)是指人們在使用各種現(xiàn)代化電子通信方式進行信息交流時所形成的一類網(wǎng)絡(luò)，如郵件通信網(wǎng)絡(luò)、手機通信網(wǎng)絡(luò)、即時通信網(wǎng)絡(luò)等。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和移動終端設(shè)備的普及，通信網(wǎng)絡(luò)已成為人們信息交流的主要載體。通信網(wǎng)絡(luò)中反映了用戶的社交關(guān)系、日常行為習(xí)慣、生活作息時間等諸多重要信息。通信網(wǎng)絡(luò)分析已得到學(xué)者們的廣泛關(guān)注和研究，并應(yīng)用到欺詐檢測、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測、服務(wù)推薦等諸多領(lǐng)域。
　　本文主要從用戶行為模式挖掘、快速異常行為檢測和通信網(wǎng)絡(luò)生成

2、模型三個方面對內(nèi)部人員的通信網(wǎng)絡(luò)日志進行分析與建模，分析用戶的日常行為模式，檢測內(nèi)部人員的異常活動及事件定位，模擬網(wǎng)絡(luò)的形成與演化機制。本文的原創(chuàng)性工作主要體現(xiàn)在以下三個方面：
　　1.提出了一種基于非負矩陣分解的用戶行為模式分析算法
　　挖掘通信網(wǎng)絡(luò)中的用戶行為模式并分析其演變過程對檢測數(shù)據(jù)泄漏、內(nèi)部威脅等工作都有著重要的指導(dǎo)意義。首先將組織內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)分為域內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和有連接缺失的域外通信網(wǎng)絡(luò)，并強調(diào)域內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和域外通

3、信網(wǎng)絡(luò)在信息完整性方面的差異，分別提取其各自的結(jié)構(gòu)特征和職能特征。通過引入模元的概念，將常見的二元對應(yīng)關(guān)系（特征-模式）轉(zhuǎn)化為三元對應(yīng)關(guān)系（特征-模元-模式），并從模元的角度來對用戶行為進行統(tǒng)一描述。該工作有助于對用戶行為模式的理解與對比，可降低用戶行為表述的復(fù)雜性。在Enron郵件數(shù)據(jù)集上的實驗結(jié)果表明該方法能將用戶行為模式更加簡潔地表示出來，并且能夠通過分析用戶行為模式的變化來直觀地定位事件的發(fā)生。
　　2.提出了一種用戶行為

4、異?？焖贆z測算法
　　針對大規(guī)模數(shù)據(jù)下用戶自身行為異常快速定位的問題，提出一種基于通信網(wǎng)絡(luò)日志信息進行用戶行為異常量化和快速檢測的算法。首先基于用戶歷史行為構(gòu)建基準行為模式，然后衡量各快照中用戶行為的偏離程度并給予量化。為了消除量化度量的尺度差異，通過函數(shù)變換進行歸一化處理，將不同范圍的異常分數(shù)統(tǒng)一映射到區(qū)間[0,1]中，然后將所有異常值整合到一起作為用戶在當前快照內(nèi)行為異常的衡量指標。在真實郵件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集上的實驗結(jié)果表明該異常檢

5、測方法能直觀快速地進行異常定位，同時也可以從大量數(shù)據(jù)中快速檢測網(wǎng)絡(luò)中群體事件的發(fā)生。
　　3.提出了一種基于主題模型的通信網(wǎng)絡(luò)生成模型
　　探知通信網(wǎng)絡(luò)的形成和演化機制是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中一個重要的研究點，研究者也相繼提出了眾多探索通信網(wǎng)絡(luò)形成及演化機制的方法。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)模擬方法主要著眼于網(wǎng)絡(luò)的宏觀特征而忽視了用戶個體的微觀特征，導(dǎo)致用戶個體行為模式信息的丟失。既然通信網(wǎng)絡(luò)是與使用者的行為緊密相關(guān)的，那么構(gòu)建模型時用戶個體的行為