<?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">msi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Современная наука и инновации</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Modern Science and Innovations</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2307-910X</issn><publisher><publisher-name>North-Caucasus Federal University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.37493/2307-910X.2025.2.5</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">msi-1744</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 SCIENCES. INFORMATION, COMPUTING AND MANAGEMENT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Разработка методов выявления аномалий сетевого трафика с использованием алгоритмов машинного обучения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The development of methods for detecting network traffic anomalies using machine-learning algorithms</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-0611-7002</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лапин</surname><given-names>В. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lapin</surname><given-names>V. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лапин Виталий Геннадьевич – доцент кафедры вычислительной математики и кибернетики</p><p>д. 1, ул. Пушкина, Ставрополь, 355017</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vitaliy G Lapin – Associate Professor, Department of Computational Mathematics and Cybernetics</p><p>1, Pushkin St., Stavropol, 355017</p></bio><email xlink:type="simple">vitlx@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гальвас</surname><given-names>И. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Galvas</surname><given-names>I. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Гальвас Иван Алексеевич - студент кафедры вычислительной математики и кибернетики</p><p>д. 1, ул. Пушкина, Ставрополь, 355017</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ivan A. Galvas – Student, Department of Computational Mathematics and Cybernetics</p><p>1, Pushkin St., Stavropol, 355017</p></bio><email xlink:type="simple">norra7@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0008-0512-7242</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Головин</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Golovin</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Головин Иван Владимирович - студент кафедры вычислительной математики и кибернетики</p><p>д. 1, ул. Пушкина, Ставрополь, 355017</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ivan V. Golovin – Student, Department of Computational Mathematics and Cybernetics</p><p>1, Pushkin St., Stavropol, 355017</p></bio><email xlink:type="simple">ivangolovin085@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0005-3078-1412</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кеньков</surname><given-names>Е. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kenkov</surname><given-names>E. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кеньков Егор Александрович - студент кафедры вычислительной математики и кибернетики</p><p>д. 1, ул. Пушкина, Ставрополь, 355017</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Egor A. Kenkov – Student, Department of Computational Mathematics and Cybernetics</p><p>1, Pushkin St., Stavropol, 355017</p></bio><email xlink:type="simple">kenkov2045@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Васильев</surname><given-names>М. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vasiliev</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Васильев Максим Николаевич - студент кафедры вычислительной математики и кибернетики</p><p>д. 78, пр. Вернадского, Москва, 119454</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Maxim N. Vasiliev – Student, Department of Computational Mathematics and Cybernetics</p><p>78, Vernadsky Ave., Moscow, 119454</p></bio><email xlink:type="simple">kesumen_2000@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Северо-Кавказский федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>North Caucasus Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>МИРЭА - Российский технологический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>MIREA - Russian Technological University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>01</month><year>2026</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>51</fpage><lpage>62</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Лапин В.Г., Гальвас И.А., Головин И.В., Кеньков Е.А., Васильев М.Н., 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Лапин В.Г., Гальвас И.А., Головин И.В., Кеньков Е.А., Васильев М.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Lapin V.G., Galvas I.A., Golovin I.V., Kenkov E.A., Vasiliev M.V.</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://msi.elpub.ru/jour/article/view/1744">https://msi.elpub.ru/jour/article/view/1744</self-uri><abstract><p>В условиях стремительного роста объёмов сетевого трафика и усложнения структуры киберугроз традиционные методы анализа и мониторинга становятся всё менее эффективными, что создаёт серьёзные уязвимости в системах информационной безопасности. Существующие сигнатурные подходы неспособны справляться с новыми типами атак, особенно тех, которые используют полиморфные вредоносные программы, эксплуатируют уязвимости нулевого дня или применяют скрытные методы проникновения. Это обусловливает необходимость внедрения более интеллектуальных и адаптивных решений, способных эффективно анализировать большие объёмы гетерогенных данных в реальном времени и своевременно выявлять аномалии в сетевом трафике. Представленное исследование направлено на разработку и апробацию современных методов обнаружения аномалий в сетевом трафике на основе алгоритмов машинного обучения, включая как классические, так и продвинутые подходы — глубокие нейронные сети и ансамблевые методы. Цель проекта — создание эффективных моделей, способных автоматически идентифицировать подозрительную активность, классифицировать возможные угрозы и предсказывать потенциальные векторы атак. Особое внимание уделяется практическому применению данных моделей в условиях реального времени без значительного увеличения вычислительных затрат. Для реализации поставленных задач в работе используется аналитическая платформа KNIME (Konstanz Information Miner), которая обеспечивает визуальную среду для построения, обучения и тестирования моделей машинного обучения. Благодаря модульной архитектуре и интуитивно понятному интерфейсу, KNIME упрощает процесс обработки данных, построения рабочих процессов и интерпретации результатов. Это делает платформу особенно привлекательной для специалистов, не обладающих глубокими знаниями в программировании, но заинтересованных в использовании интеллектуального анализа данных для повышения уровня кибербезопасности.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>With the rapid growth of network traffic and the complexity of the cyber threat structure, traditional methods of analysis and monitoring are becoming less effective, which creates serious vulnerabilities in information security systems. Existing signature-based approaches are unable to cope with new types of attacks, especially those that use polymorphic malware, exploit zero-day vulnerabilities or use stealthy penetration methods. This necessitates the implementation of more intelligent and adaptive solutions that can effectively analyze large volumes of heterogeneous data in real time and promptly detect anomalies in network traffic. The presented study is aimed at developing and testing modern methods for detecting anomalies in network traffic based on machine learning algorithms, including both classical and advanced approaches - deep neural networks and ensemble methods. The goal of the project is to create effective models that can automatically identify suspicious activity, classify possible threats and predict potential attack vectors. Particular attention is paid to the practical application of these models in real time without a significant increase in computational costs. To implement the tasks set, the work uses the KNIME (Konstanz Information Miner) analytical platform, which provides a visual environment for building, training and testing machine learning models. Thanks to its modular architecture and intuitive interface, KNIME simplifies the process of data processing, building workflows and interpreting results. This makes the platform especially attractive to specialists who do not have deep knowledge of programming, but are interested in using intelligent data analysis to improve cybersecurity.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>машинное обучение</kwd><kwd>датасет</kwd><kwd>обработка данных</kwd><kwd>анализ данных</kwd><kwd>кибербезопасность</kwd><kwd>сетевой трафик</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>machine learning</kwd><kwd>dataset</kwd><kwd>data processing</kwd><kwd>data analysis</kwd><kwd>ybersecurity</kwd><kwd>network traffic</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">Греков М. М. Учебный стенд для анализа методов обнаружения аномалий на основе теории машинного обучения // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2022. Т. 10. № 1. С. 22. https://doi.org/10.26102/2310-6018/2022.36.1.019</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grekov MM. A training device for the analysis of anomaly detection methods based on machine learning theory. Modeling, optimization and information technology. 2022; 10(1):22. (In Russ.). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2022.36.1.019</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Поздняк И. С., Макаров И. С. Модели обнаружения атак с использованием методов машинного обучения // Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление. 2024. № 1. С. 99–109. https://doi.org/10.18137/RNU.V9187.24.01.P.99</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pozdnyak IS, Makarov IS. Attack detection models using machine learning methods. Vestnik of Russian new University. Series: Complex systems: Models, analysis, management. 2024;1:99-109. (In Russ.). https://doi.org/10.18137/RNU.V9187.24.01.P.99</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каскырбаева К. С. Применение методов машинного обучения для выявления аномалий в сетевом трафике // Вестник науки. 2025. Т. 2. № 4. С. 712–717.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kaskyrbaeva KS. The use of machine learning methods to identify anomalies in network traffic. Science bulletin. 2025; 2(4):712-717. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Татарникова Т.М., Богданов П.Ю. Обнаружение атак в сетях интернета вещей методами машинного обучения // Информационно-управляющие системы. 2021. № 6 (115). С. 42–52. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2021-6-42-52</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tatarnikova TM, Bogdanov PY. Intrusion detection in internet of things networks based on machine learning methods. Information and control systems. 2021;6(115):42-52. (In Russ.). https://doi.org/10.31799/1684-8853-2021-6-42-52</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мұрат С.А. Обнаружение и предотвращение кибератак с помощью гибридного подхода: использование машинного обучения и традиционных методов // Студенческий вестник. 2024. № 37-4 (323). С. 63–67.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Murat SA. Detection and prevention of cyber-attacks using a hybrid approach: using machine learning and traditional methods. Student Bulletin. 2024;37-4(323):63-67. (In Russ.).</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>
