Петербургские учёные научили нейросети точнее защищать «Умный город»

Исследователи из Санкт‑Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» существенно повысили точность метода обучения нейросетей для инфраструктуры «Умного города». Как сообщили в пресс‑службе вуза, их алгоритм демонстрирует впечатляющую точность — 99,98 % — в обнаружении киберугроз и сетевых вторжений, пишут «Ведомости Северо-Запад».

Ключевая сложность при внедрении нейросетевых решений в городской среде — необходимость обучать модели на конфиденциальных данных, не нарушая при этом приватность граждан и не ослабляя защиту городских систем. Именно эту проблему удалось решить петербургским специалистам.

В основе разработки — модернизация популярного алгоритма FedBN. Новая версия под названием MFedBN меняет принцип агрегации знаний на центральном сервере. Вместо традиционного усреднения параметров с локальных устройств алгоритм применяет градиентный метод с контролируемой скоростью обучения. Благодаря этому глобальная нейросеть точнее и плавнее усваивает особенности разнородных данных — без искажений и потерь в качестве анализа.

Дополнительно учёные разработали новую методологию генерации тестовых данных. Она позволяет моделировать реалистичные сценарии распределения информации — и тем самым тщательнее проверять системы перед их внедрением в городскую среду. Это повышает надёжность решений и снижает риски сбоев при эксплуатации.

Проект «Умный город» реализуется в России в рамках национальных проектов «Жильё и городская среда» и «Цифровая экономика». Его цель — повысить эффективность городского хозяйства и качество жизни граждан за счёт широкого внедрения цифровых технологий. Координацию ведёт Национальный центр компетенций «Умный город».

На текущий момент в пилотном проекте цифровизации городского хозяйства участвуют 94 города из 49 регионов РФ, включая Санкт‑Петербург и Севастополь. Внедряемые решения охватывают широкий спектр задач: от управления транспортом и энергопотреблением до мониторинга безопасности и экологии.

«Наша разработка — шаг к созданию действительно защищённой цифровой среды. Точность в 99,98 % означает, что система почти безошибочно выявляет угрозы, минимизируя ложные срабатывания и пропуски атак», — отмечают в СПбГЭТУ «ЛЭТИ».