<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vdgtu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2073-6185</issn><issn pub-type="epub">2542-095X</issn><publisher><publisher-name>Daghestan State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21822/2073-6185-2018-45-3-85-93</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vdgtu-593</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TECHNICAL SCIENCE. COMPUTER SCIENCE, COMPUTER ENGINEERING AND MANAGEMENT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ПОДХОД К ОБРАБОТКЕ, КЛАССИФИКАЦИИ И ОБНАРУЖЕНИЮ НОВЫХ КЛАССОВ И АНОМАЛИЙ В РАЗНОРОДНЫХ И РАЗНОМАСШТАБНЫХ ПОТОКАХ ДАННЫХ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>APPROACH OF PROCESSING, CLASSIFICATION AND DETECTION OF NEW CLASSES AND ANOMALIES IN HETEROGENIOUS AND DIFFERENT STREAMS OF DATA</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Багутдинов</surname><given-names>Р. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bagutdinov</surname><given-names>R. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>634050, г.Томск, просп. Ленина, 30.</p><p>Багутдинов Равиль Анатольевич – ассистент, отделение автоматизации и робототехники Инженерной школы информационных технологий и робототехники.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>30 Lenina Ave., Tomsk 634050.</p><p>Ravil A. Bagutdinov– Assistant, Department of Automation and Robotics, School of Information Technology and Robotics.</p></bio><email xlink:type="simple">lravil_bagutdinov@yahoo.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский Томский политехнический университет.</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Tomsk Polytechnic University.</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>05</month><year>2019</year></pub-date><volume>45</volume><issue>3</issue><fpage>85</fpage><lpage>93</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Багутдинов Р.А., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Багутдинов Р.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bagutdinov R.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/593">https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/593</self-uri><abstract><sec><title>Цель</title><p>Цель. Целью исследования является поиск эффективных методов и подходов к обработке разнородных потоков данных и управления задачами бесконечной длины, концептуальной эволюции и концептуального дрейфа. Поток разнородных данных может иметь бесконечную длину и содержать структурированные или неструктурированные данные. Обработка разнородного и разномасштабного потока данных представляет собой основную проблему для исследователей. Большая часть исследований сосредоточена на решении проблемы бесконечной длины и концепции-дрейфа.</p></sec><sec><title>Метод</title><p>Метод. Новые стратегии обнаружения класса классифицируются как параметрические и непараметрические. Данная работа основана на непараметрическом подходе. Классификатор работает на ансамбле трех моделей. Разделение генерирует различное количество классов в каждом фрагменте. Классы вычисляются путем применения метода K-медоидной кластеризации на каждом фрагменте. Эффективность метода K-медиодной кластеризации больше подходит для набора данных, содержащего аномалии.</p></sec><sec><title>Результат</title><p>Результат. Разработанный алгоритм способен обрабатывать разнородные и разномасштабные данные. Каждый экземпляр, присутствующий в модели, принадлежит только одному классу. Экспериментальная работа была выполнена на четырех выборках потоковых данных по 2000 строк. После выполнения предварительной обработки в наборе данных были обнаружены многозначные характеристики данных.</p></sec><sec><title>Вывод</title><p>Вывод. В данной работе представлен эффективный подход для обработки разнородных потоков данных и управления задачами бесконечной длины, концептуальной эволюции и концептуального дрейфа. Разработанный подход основан на параметре сопоставления строк вместо расстояния для обработки четырех задач потоков данных. Уровень ложных срабатываний в разработанном алгоритме довольно низок и может считаться незначительным. Подход не классифицирует новый экземпляр класса как существующий класс, но может эффективно обрабатывать функциональную эволюцию.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Objectives</title><p>Objectives. The aim of the study is to search for effective methods and approaches to the processing of heterogeneous data streams and the management of problems of infinite length, conceptual evolution and conceptual drift. A heterogeneous data stream can have infinite length and contain structured or unstructured data. Processing a heterogeneous and multi-scale data flow is a major challenge for researchers. Most of the research focuses on solving problems of infinite length and concept-drift.</p></sec><sec><title>Method</title><p>Method. New class detection strategies are classified as parametric and non-parametric. This work is based on a non-parametric approach. The classifier works on the ensemble of three models. The separation generates a different number of classes in each fragment. Classes are calculated by applying the K-Medoid clustering method on each fragment. The effectiveness of the K-media clustering method is more suitable for a data set containing anomalies.</p></sec><sec><title>Result</title><p>Result. The developed algorithm is capable of processing heterogeneous and multi-scale data. Each instance that is present in the model belongs to only one class. Experimental work was performed on four samples of stream data of 2000 lines each. After performing the pre-processing, the multi-valued characteristics of the data were found in the data set.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. This paper presents an effective approach for processing heterogeneous data streams and managing tasks of infinite length, conceptual evolution and conceptual drift. The developed approach is based on the string matching parameter instead of the distance for processing the four tasks of data streams. The level of false positives in the developed algorithm is rather low and can be considered insignificant. The approach does not classify a new instance of the class as an existing class, but can effectively handle the functional evolution.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>поток данных</kwd><kwd>интеллектуальный анализ данных</kwd><kwd>разнородные данные</kwd><kwd>разномасштабные данные</kwd><kwd>обработка данных</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>data flow</kwd><kwd>data mining</kwd><kwd>heterogeneous data</kwd><kwd>multiscale data</kwd><kwd>data processing</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">A. El-Hoiydi, “Spatial TDMA and CSMA with preamble sampling for low power ad hoc wireless sensor networks”, Proceedings of ISCC 2002, Seventh International Symposium on Computers and Communications, pp. 685 - 692, July 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">A. El-Hoiydi, “Spatial TDMA and CSMA with preamble sampling for low power ad hoc wireless sensor networks”, Proceedings of ISCC 2002, Seventh International Symposium on Computers and Communications, pp. 685 - 692, July 2002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bagutdinov R.A. The processing of heterogeneous data for multisensor systems of technical vision on the example of analysis of temperature and gas concentration / MSIT TPU. 2018. P. 25-26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bagutdinov R.A. The processing of heterogeneous data for multisensor systems of technical vision on the example of analysis of temperature and gas concentration / MSIT TPU. 2018. P. 25-26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Багутдинов Р.А. Принцип разработки алгоритмического обеспечения системы технического зрения роботов / Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2017. Т. 9.№5. С. 66-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bagutdinov R.A. Printsip razrabotki algoritmicheskogo obespecheniya sistemy tekhnicheskogo zre-niya robotov / Naukoyemkiye tekhnologii v kosmicheskikh issledovaniyakh Zemli. 2017. T. 9.№5. S. 66 -71. [Bagutdinov R.A. The principle of developing algorithmic support of the robotic vision system / High technology in space exploration of the Earth.2017. Т. 9.№5. P. 66-71. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bagutdinov R.A., Zaharova A.A. The task adaptation method for determining the optical flow problem of interactive objects recognition in real time / Journal of Physics: Conference Series. 2017. Т. 803. №1. С. 012014.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bagutdinov R.A., Zaharova A.A. The task adaptation method for determining the optical flow problem of interactive objects recognition in real time / Journal of Physics: Conference Series. 2017. Т. 803. №1. С. 012014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барсегян А.А. Технологии анализа данных. Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP / Барсегян А.А., Куприянов М.С., Степаненко В.В., Холод И.И // СПб.: БХВ-Петербург, 2007.- 384 с.: ил.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barsegyan A.A. Tekhnologii analiza dannykh. Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP / Barsegyan A.A., Kupriyanov M.S., Stepanenko V.V., Kholod I.I // SPb.: BKHV-Peterburg, 2007.- 384 s.: il. [ [Barsegyan A.A. Data Analysis Technologies. Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP / Barsegyan AA, Kupriyanov MS, Stepanenko VV, Kholod II // // St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2007.- 384 p. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ganguly AR, Steinhaeuser K Data mining for climate change and impacts. In Proceedings of IEEE international conference on data mining (ICDM)workshops. 2009; pp 385–394</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ganguly AR, Steinhaeuser K Data mining for climate change and impacts. In Proceedings of IEEE international conference on data mining (ICDM)workshops. 2009; pp 385–394</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кадиев И.П., Кадиев П.А. Основы индексной структуризации nxn - комбинаторных конфигураций//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2018;45(1):139-146</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kadiyev I.P., Kadiyev P.A. Osnovy indeksnoy strukturizatsii nxn - kombinatornykh konfigura-tsiy./Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. 2018;45(1):139-146  [Kadiev IP, Kadiev PA Fundamentals of index structuring of nxn - combinatorial configurations. / Herald of Dagestan State Technical University. Technical science. 2018;45(1):139-146. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Качаева Г.И., Попов А.Д., Рогозин Е.А. Показатели эффективности функционирования при разработке систем защиты информации от несанкционированного доступа в автоматизированных информационных системах//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2018;45(1):147-159.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kachayeva G.I., Popov A.D., Rogozin Ye.A. Pokazateli effektivnosti funktsionirovaniya pri razra-botke sistem zashchity informatsii ot nesanktsionirovannogo dostupa v avtomatizirovannykh informatsion-nykh sistemakh.//Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. 2018;45(1):147-159. [Kachaeva G.I, Popov A.D, Rogozin E.A. Performance indicators for the development of information security systems against unauthorized access in automated information systems. /Herald of the Dagestan State Technical University. Technical science. 2018;45(1):147-159. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kuei-PingShih , Hung-ChangChen , Chien-MinChou , Bo-JunLiu “On target coverage in wireless heterogeneous sensor networks with multiple sensing units”, Journal of Network and Computer Applications, vol. 32, pp. 866 – 877, 2009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuei-Ping Shih , Hung-Chang Chen , Chien-MinChou , Bo-JunLiu “On target coverage in wireless heterogeneous sensor networks with multiple sensing units”, Journal of Network and Computer Applications, vol. 32, pp. 866– 877, 2009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Островский О.А. Дефиницальный анализ корреляционной зависимости информационной модели и криминалистической характеристики преступления в сфере компьютерной информации / Евразийский юридический журнал. №7 (110). 2017. С. 221-225.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostrovskiy O.A. Definitsal'nyy analiz korrelyatsionnoy zavisimosti informatsionnoy modeli i kriminalisticheskoy kharakteristiki prestupleniya v sfere komp'yuternoy informatsii / Yevraziyskiy yuridicheskiy zhurnal. №7 (110). 2017. S. 221-225. [Ostrovsky OA A definitive analysis of the correlation dependence of the information model and the forensic characteristics of the crime in the sphere of computer information / Eurasian Juridical Journal. №7 (110). 2017. P. 221-225.(In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Островский О.А. Принцип объектной декомпозиции в систематизации идентификационных кодов, характеризующих преступления в сфере компьютерной информации / Полицейская деятельность. № 3. 2017. С. 10-18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostrovskiy O.A. Printsip ob"yektnoy dekompozitsii v sistematizatsii identifikatsionnykh kodov, kharakterizuyushchikh prestupleniya v sfere komp'yuternoy informatsii / Politseyskaya deyatel'nost'. № 3. 2017. S. 10-18. [Ostrovsky OA The principle of object decomposition in the systematization of identification codes characterizing crimes in the sphere of computer information / Police activity.№ 3. 2017. P. 10-18. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Островский О.А.Криминалистический анализ, описывающий состояние детерминированного конечного автомата в модели наблюдателя при расследовании преступлений в сфере компьютерной информации / Евразийский юридический журнал. №3 (118). 2018. С. 294-296.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostrovskiy O.A.Kriminalisticheskiy analiz, opisyvayushchiy sostoyaniye determinirovannogo ko-nechnogo avtomata v modeli nablyudatelya pri rassledovanii prestupleniy v sfere komp'yuternoy informa -tsii / Yevraziyskiy yuridicheskiy zhurnal. №3 (118). 2018. S. 294-296. [Ostrovsky OA Criminalistic analysis describing the state of a deterministic finite automaton in the observer model in the investigation of crimes in the sphere of computer information / Eurasian Juridical Journal. №3 (118). 2018. С. 294-296. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Островский О.А.Алгоритмы проведения осмотров цифровых носителей информации для предотвращения компьютерных преступлений / Военно-юридический журнал. № 11. 2017. С. 3-6.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostrovskiy O.A.Algoritmy provedeniya osmotrov tsifrovykh nositeley informatsii dlya predot-vrashcheniya komp'yuternykh prestupleniy / Voyenno-yuridicheskiy zhurnal. № 11. 2017. S. 3-6. [Ostrovsky OA Algorithms for carrying out examinations of digital media for preventing computer crimes / Military-legal journal. № 11. 2017. pp. 3-6. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pietro Ciciriello, Luca Mottola, Gian Pietro Picco, “Efficient routing from multiple sources to multiple sinks in wireless sensor networks”, in Proceedings of the 4th European Conference on Wireless Sensor Networks (EWSN’07), Lecture Notes in Computer Science, vol. 4373, pp. 34–50, January 2007.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pietro Ciciriello, Luca Mottola, Gian Pietro Picco, “Efficient routing from multiple sources to multiple sinks in wireless sensor networks”, in Proceedings of the 4th European Conference on Wireless Sensor Networks (EWSN’07), Lecture Notes in Computer Science, vol. 4373, pp. 34–50, January 2007.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Петренко Н.А., Багутдинов Р.А. Анализ мультисенсорных систем и сенсорного слияния данных / В сборнике: Молодёжь и современные информационные технологии. Сборник трудов XV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. 2018. С. 73-74.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Petrenko N.A., Bagutdinov R.A. Analiz mul'tisensornykh sistem i sensornogo sliyaniya dannykh / V sbornike: Molodozh' i sovremennyye informatsionnyye tekhnologii. Sbornik trudov XV Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchonykh. Natsional'nyy issledova-tel'skiy Tomskiy politekhnicheskiy universitet. 2018. S. 73-74. [Petrenko NA, Bagutdinov RA Analysis of multi-sensory systems and sensory data merging / In the collection: Youth and modern information technology. Proceedings of the XV International Scientific and Practical Conference of students, graduate students and young scientists. National Research Tomsk Polytechnic University. 2018; P. 73-74. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ramaswamy S, Rastogi R, Shim K Efficient algorithms for mining outliers from large data sets. ACM SIGMOD. 2000; Rec 29(2):427–438</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ramaswamy S, Rastogi R, Shim K Efficient algorithms for mining outliers from large data sets. ACM SIGMOD. 2000; Rec 29(2):427–438</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hart JK, Martiez K Environmental sensor networks: a revolution in the earth system sciene? 2006; Earth SciRev 78:177–191</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hart JK, Martiez K Environmental sensor networks: a revolution in the earth system sciene? 2006;  Earth Sci Rev 78:177–191.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юркова О.Н. Применение методов анализа данных для автоматизации формирования онтологии. // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2018;45(1):172-180.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yurkova O.N. Primeneniye metodov analiza dannykh dlya avtomatizatsii formirovaniya ontologii. / Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. 2018;45(1):172-180.[ Yurkova ON Application of data analysis methods to automate the formation of ontology. / Herald of the Dagestan State Technical University. Technical science. 2018;45(1):172-180. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">W. Ye, J. Heidemann, and D. Estrin, “Medium Access Control with Coordinated Adaptive Sleeping for Wireless Sensor Networks”, IEEE/ACM Trans. Networking, 2004; vol. 12, no. 3, pp. 493–506</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">W. Ye, J. Heidemann, and D. Estrin, “Medium Access Control with Coordinated Adaptive Sleeping for Wireless Sensor Networks”, IEEE/ACM Trans. Networking, 2004;vol. 12, no. 3, pp. 493–506.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xie M, Hu J, Tian B Histogram-based online anomaly detection in hierarchical wireless sensor networks. In: Trust, Security and Privacy in Computing and Communications, 2012 IEEE 11th International Conference On. IEEE. 751–759</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xie M, Hu J, Tian B Histogram-based online anomaly detection in hierarchical wireless sensor networks. In: Trust, Security and Privacy in Computing and Communications, 2012 IEEE 11th International Conference On. IEEE . 751–759</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
