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持続可能な産業応用のためのOSV-BiSGAを用いたカーボンニュートラルサイバーセキュリティ回路

CARBON-NEUTRAL CYBERSECURITY CIRCUITS USING OSV-BISGA FOR SUSTAINABLE INDUSTRIAL APPLICATIONS (原題)

Thomas Samraj Lawrence

ICTACT Journal on Microelectronics📚 査読済 / ジャーナル2026-01-01#省エネ経営インパクト: コスト削減対象セクター: manufacturing
DOI: 10.21917/ijme.2026.0377
原典: https://doi.org/10.21917/ijme.2026.0377
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、産業用サイバーフィジカルシステム向けに、カーボンニュートラルを目指した省エネルギーなセキュリティ回路を提案する。提案OSV-BiSGAフレームワークは、One-Class SVMと双方向スノーガチョウ最適化を組み合わせ、動的サンプリングと低リーク部品により消費電力を63%削減しつつ、精度0.95を達成する。

English

This paper proposes an energy-efficient cybersecurity circuit framework, OSV-BiSGA, for industrial cyber-physical systems targeting carbon neutrality. Combining one-class SVM and bidirectional snow geese optimization, it reduces energy consumption by 63% while maintaining high detection accuracy (0.95).

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本の産業界では、工場のサイバーセキュリティと省エネ両立が課題。本手法は、PLCや組み込み機器のグリーン設計に応用可能で、SSBJ開示におけるエネルギー効率指標の向上に寄与しうる。

In the global GX context

Globally, aligning cybersecurity with energy efficiency is key for sustainable Industry 4.0. This work offers a circuit-level solution that reduces operational energy, supporting net-zero goals in industrial infrastructure.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Circuit designers and cybersecurity researchers can leverage the OSV-BiSGA optimization for low-power intrusion detection.

🏢実務担当者:Industrial system integrators may adopt this framework to reduce energy costs in secure control systems.

🏛政策担当者:Regulators promoting green ICT standards could cite this as an example of energy-aware security design.

📄 抄録(日本語訳)

産業用サイバーフィジカルシステムは、炭素中立目標にも適合したセキュアな回路にますます依存するようになってきている。これまでの研究は検出精度を重視してきたが、セキュリティアルゴリズムのエネルギー消費量はほとんど扱われてこなかった。したがって、エネルギーを意識したサイバーセキュリティ回路の必要性が、重要な研究の方向性として浮上している。従来の侵入検知回路は、計算集約的な学習モデルに依存した継続的監視により過剰な電力を消費してきた。これらのアプローチは、セキュリティ保証とエネルギー効率の両方が同時に要求されるグリーン産業インフラには適合性が限られていた。低消費電力アルゴリズムと持続可能な回路展開を統合した統一フレームワークの欠如が続いてきた。産業用サイバーセキュリティ回路向けに、OSV-BiSGAと称される新規のエネルギー効率フレームワークが提案されている。このフレームワークは、冗長な計算を最小化する双方向雪ガチョウ最適化アルゴリズムとワンクラスサポートベクタモデルを組み合わせている。回路レベルで設計された継続的監視はサンプリングレートを動的に適応させ、アイドル電力消費を削減している。低リーク部品や適応電圧スケーリングを含むグリーンインフラ原則が回路設計に組み込まれている。パラメータ選択を導く最適化は、検出信頼性を低下させることなく最小限のエネルギー使用を保証している。提案されたOSV-BiSGAフレームワークは、人口サイズ30において精度0.95、適合率0.93、再現率0.94、F1スコア0.94を達成し、エネルギー消費を40 Jに削減している。Static One Class SVM、PSO-Optimized IDS、Always-On Deep Learning IDSと比較して、このフレームワークは優れた検出性能を維持しながら、エネルギー使用を最大63%削減する。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

Industrial cyber–physical systems increasingly have relied on secure circuits that also have aligned with carbon neutral goals. Prior studies have emphasized detection accuracy, yet the energy footprint of security algorithms has remained marginally addressed. The need for energy-aware cybersecurity circuits has therefore emerged as a critical research direction. Conventional intrusion detection circuits have consumed excessive power due to continuous monitoring that has depended on computationally intensive learning models. These approaches have limited suitability for green industrial infrastructure, where both security assurance and energy efficiency have been demanded simultaneously. A lack of unified frameworks that have integrated low-power algorithms with sustainable circuit deployment has persisted. A novel energy-efficient framework that has been termed OSV-BiSGA has been proposed for industrial cybersecurity circuits. The framework has combined a one-class support vector model with a bidirectional snow geese optimization algorithm that has minimized redundant computations. Continuous monitoring that has been designed at the circuit level has adapted sampling rates dynamically, which has reduced idle power consumption. Green infrastructure principles that have included low-leakage components and adaptive voltage scaling have been incorporated into the circuit design. Optimization that has guided parameter selection has ensured minimal energy usage without degrading detection reliability. The proposed OSV-BiSGA framework achieves an accuracy of 0.95, precision of 0.93, recall of 0.94, and F1-score of 0.94 at a population size of 30, while reducing energy consumption to 40 J. Compared with Static One Class SVM, PSO-Optimized IDS, and Always-On Deep Learning IDS, the framework reduces energy usage by up to 63% while maintaining superior detection performance.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。