Algoritmi di Anomaly Detection non supervisionati per applicazioni in Smart Cyber-Physical Systems

Algoritmi di Anomaly Detection non supervisionati per applicazioni in Smart Cyber Physical Systems 5 Introduzione Il presente lavoro è incentrato sugli Algoritmi di Anomaly Detection non supervisionati nell’ ambito applicativo di sistemi Smart Cyber-Physical. L’Anomaly Detection si occupa della ricerca di pattern dati non conformi al comportamento atteso. Rientrano in tale classificazione le anomalie, outlier 1 , le eccezioni, gli errori e le eventuali contaminazioni inerenti al dominio applicativo. Tale metodologia analitica è applicabile ad un vasto ed eterogeneo insieme di problematiche che possono spaziare, a titolo di esempio, dalla sicurezza delle reti informatiche al monitoraggio ambientale (si pensi ai sistemi fognari, al controllo delle acque) o a contesti inerenti all’efficienza energetica. Nell’ambito della tesi ci si concentrerà solo su alcuni specifici scenari applicativi, delineando altresì alcuni algoritmi inerenti a peculiari sistemi “cyber-fisici 2 ”. Nel primo capitolo della tesi saranno discusse alcune problematiche inerenti ad un possibile scenario applicativo: monitoraggio, protezione e controllo delle acque, mentre il secondo capitolo sarà incentrato sulla classificazione delle Anomaly Detection, fornendo contestualmente un’ampia panoramica sulle varie tipologie di algoritmi supervisionati, semi-supervisionati e non supervisionati, nonché sarà attuato un breve excursus sullo stato dell’arte. Il terzo capitolo sarà dedicato alle tecnologie adottate: Artificial Immune System (AIS); sistemi 1 Termine utilizzato in statistica per definire, in un insieme di osservazioni, un valore anomalo e aberrante; un valore quindi chiaramente distante dalle altre osservazioni disponibili. 2 Un cyber-physical system è un sistema informatico che interagisce con continuità con il sistema fisico a cui è asservito, esponendo elevate prestazioni in termini di capacità computazionale, comunicazione e controllo.