I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 ,   p p .   140 ~ 153   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 1 . p p 1 4 0 - 1 5 3           140       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   M a lwa re det ec tion usin g  conv o luti o na l neural net wo rk - di  stra tegy  pola r f o x  optimiza tion a lg o rithm       P a rv a t hi Sa t hena ha lli J a y a p ra k a s h 1, 2 ,   Yo g ee s h Am ba la g er Cha nd ra s hek a ra ia h 1   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   G o v e r n me n t   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e   C h a m a r a j a n a g a r ,     A f f i l i a t e d   t o   V i s v e s v a r a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ,   B e l a g a v i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   JS S   S c i e n c e   a n d   Te c h n o l o g y   U n i v e r si t y ,   M y s u r u ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   2 0 ,   2 0 2 5   R ev is ed   No v   1 3 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   1 0 ,   2 0 2 6       M a lwa re   a tt a c k h a v e   e sc a late d   sig n ifi c a n tl y   wi th   a n   in c re a se   o i n tern e t   u se rs  a n d   c o n n e c ted   d e v ice s.  W it h   th e   rise   o v a ri o u t y p e o m a lwa re s   re lea se d   b y   th e   h a c k e rs,  c o n stru c t in g   n e w co m p e ti ti v e   m e th o d s a re   n e c e ss a ry   to   i d e n ti f y   th e   a d v a n c e d   m a lwa re .   Ho we v e r,   c o n v e n ti o n a l   m a lwa re   d e tec ti o n   stru g g les   to   id e n ti fy   n e a n d   e v o lv i n g   m a lwa re   v a rian ts  a c c u ra tely   b e c a u se   o it d e p e n d e n c e   o n   h a n d c ra fted   fe a tu re a n d   sta ti c - sig n a tu re   b a se d   m e th o d s.  T o   a d d re ss   th is  p ro b l e m ,   th is  re se a rc h   p ro p o se c o n v o l u ti o n a l   n e u ra n e two rk   (CNN b a se d   d i   stra teg y   p o lar  f o x   o p ti m iza ti o n   a lg o r it h m   (DSP F OA fo m a lwa re   d e tec ti o n   t o   fin e - t u n e   th e   CNN   p a ra m e ter s   e ffe c ti v e ly   wh ic h   late r   a ss ists  t o   o v e rc o m e   t h e   li m it a ti o n s   o f   CNN .   Th e   m o d e in te g ra tes   th e   sin e   c h a o t ic  m a p p in g   a n d   Ca u c h y   o p e ra to m u tatio n   a s   DSP F OA   p re v e n ts  th e   m o d e fr o m   lo c a o p ti m a   issu e ,   a n d   e x ten d se a rc h   sp a c e   so lu ti o n ,   a lso   e n h a n c e   c o n v e rg e n c e .   T h is  e n s u re th a t   t h e   C NN   lea rn h ig h ly   d isc rimin a ti v e   fe a tu re wh ich   m a k e th e   sy ste m   m o re   a c c u ra te  a n d   ro b u st  i n   d e te c ti n g   b o th   k n o w n   a n d   e v o l v in g   m a lwa re   v a rian ts.   Th e   CNN - DSP F OA   a c h iev e a   h ig h   a c c u ra c y   o 9 9 . 6 5   a n d   9 9 . 7 6 %   b y   u ti l izin g   BIG 2 0 1 5   a n d   M a li m g   d a tas e r e sp e c ti v e ly   c o m p a re d   t o   e x isti n g   m e th o d s   li k e   m a sk e d   se lf - su p e r v ise d   m o d e with   sw i n   tran sf o rm e (M a lS o rt) .   K ey w o r d s :   C au ch y   o p e r ato r   m u tatio n   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   D i   s t r a t e g y   p o l a r   f o x   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   Ma lwar d etec tio n   Sin ch ao tic  m ap p i n g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Par v ath i Sath en ah alli Jay ap r a k ash   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g ,   G o v er n m en t E n g in ee r in g   C o lleg C h am ar ajan ag ar   Af f iliated   to   Vis v esv ar ay T e ch n o lo g ical  Un iv er s ity   B elag av i,  I n d ia   E m ail:  s jp ar v ath i2 5 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Ma lwar is   m alicio u s   p r o g r am   th at   h ar m s   a n d   in v ad e s   th co m p u tin g   d ev ices  ty p ically   b y   co m p r o m is in g   th e   p r o to co ls   wh ich   i n clu d e   th r ea ts   s u c h   as  T r o jan   h o r s es,  v ir u s es,  ad war e,   wo r m s ,   r an s o m war e,   r o o t k its ,   b o t n ets,  an d   s p y war e   [ 1 ] .   Ma lwar is   o f ten   u s ed   to   s teal  in f o r m atio n ,   u tili ze   h ar d wa r e   to   d is r u p t   f o r   r e p u tatio n al  o r   f in a n cial  g ain ,   o r   o th e r   u n au th o r ize d   ac tiv ity .   Ma lwar d ef en s i n v o l v es   n u m er o u s   lay er s ,   in clu d in g   al ter in g   u s er s   wh en   s y s tem   is   co m p r o m is ed ,   p r e v en tin g   m alwa r in f iltra tio n ,   an d   r em o v in g   m alwa r f r o m   in f ec ted   s y s tem s   [ 2 ] .   I n   r ec en t   y ea r s ,   th n u m b er   o f   cy b er c r im es  an d   b r ea ch es  h av s ig n if ican tly   i n cr ea s ed ,   e s p ec ially   in   W in d o ws an d   in te r n et  o f   t h in g s   ( I o T )   en v ir o n m e n ts   [ 3 ]   L o k iB o wh ich   is   a   m alicio u s   s o f twar is   d esig n e d   to   s teal  cr y p to cu r r en c y   wallets,  p ass wo r d s ,   an d   o th er   s en s itiv in f o r m atio n   b y   p lacin g   m alicio u s   co d in to   f iles   th at  ar clo u d   an d   h o s ted - b ased   s er v ices  [ 4 ] Ma lwar d etec tio n   ap p r o ac h e s   ar ty p ically   b ased   o n   d y n a m ic  an aly s is   o r   s tatic  an aly s is .   T h s tatic  d o   n o t   co n tain   th e   ac tu al  e x ec u tio n   o f   p r o g r am ,   w h ich   h as  co n tr o f lo g r ap h s   a n d   o p co d s eq u en ce s   [ 5 ] .   B u th e   d y n am ic  a n aly s is   ex ec u tes  th p r o g r am   b ased   o n   v i r tu al  e n v ir o n m en ts .   I ass is ts   in   m an ag in g   wh eth er   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma lw a r d etec tio n   u s in g   co n v o lu tio n a n eu r a l n etw o r k - d i str a teg   ( P a r va th i S a th en a h a lli Ja ya p r a ka s h )   141   ap p licatio n   p r o g r am m i n g   in te r f ac ( API )   is   b ein g   ca lled ,   s y s tem   ca lls   ar ex ec u ted ,   in s tr u ctio n s   ar tr ac ed ,   r eg is tr y   ch an g es  o cc u r ,   o r   m e m o r y   is   m o d if ied   [ 6 ] .   H o wev er ,   b o th   d y n am ic  an d   s tatic  an aly s es  f ailed   d u to   attac k er s   h av in g   d eter m in ed   v ar io u s   m eth o d s   f o r   e v ad in g   d etec tio n .   Fo r   in s tan ce ,   a   s tatic  m alwa r an aly s is   ev alu ates  th ex ec u tab le  f ile  t h at  is   b y p ass ed   b y   well - d is g u is ed   m alwa r e.   I n   ad d itio n ,   m alwa r ca n   b y p ass   th d etec tio n   in   d y n am ic  an aly s is   b y   s im p ly   alter in g   its   b eh av io r .   All  th ese  cir cu m s tan ce s   led   to   th d eter m in atio n   o f   n ew  e f f ec tiv m eth o d s   f o r   m alwa r d etec tio n   [ 7 ]   T o   s o lv e   m alwa r e   attac k s ,   a   s ig n atu r e - b ased   m alwa r e   d etec ti o n   s y s tem   a p p licatio n ,   lik e   an   an ti - v ir u s   p r o g r a m ,   is   estab lis h ed   b ased   o n   th s ig n atu r d ata b ase  wh ich   is   ex tr ac ted   f r o m   ea r ly   d eter m in ed   m alwa r s am p les  th at  b ec o m p o p u lar .   I co m p ar es  f ile  ch ar ac te r is tics   to   k n o wn   s ig n atu r es  an d   ev alu ates  o n ly   if   a   m atch   is   d eter m in ed   to   id en tif y   an d   p r e v en t m alwa r th r ea ts   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   Mo r e o v er ,   s ig n at u r e - b ased   m alwa r also   h as  lim itatio n ,   wh er it  d o es   n o m o d if y   o r   id en tify   n ew  th r ea ts   an d   is   co m p u tatio n ally   in ten s iv b ec au s o f   p r o ce s s in g   h u g am o u n t   o f   d ata.   m alwa r f am ily   is   co llectio n   o f   m alwa r s am p les   with   th b ase  o f   a   s am co d [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Acc o r d i n g ly ,   ea c h   m alwa r e   f am ily   co n tain s   its   v is u al  s im ilar ities   an d   p r o p er ties ,   wh ic h   ar d if f e r en f r o m   o th er   m alwa r f am ilies .   m alwa r wr ite r   tr ies  to   co n tam in ate  th e   tr ain in g   d ata;   h en ce ,   t h e   r esu ltin g   ap p r o ac h   is   less   ef f icien t.  p o s s ib le  m eth o d   f o r   s u ch   an   ad v er s ar ial  attac k   o n   an   im ag e - b ased   m alwa r d etec tio n   is   f o r   g en e r atin g   “d ee p   f ak e”   im a g es  to   p o llu te  th tr ain in g   d ata.   T h er ef o r e,   d ee p   lear n i n g   ( DL )   p r o v i d es  n u m er o u s   b en ef its   o v er   co n v en tio n al  m ac h in lear n in g   ( ML )   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] ,   s u ch   as  au to m atic   g en er atio n   o f   h ig h - q u ality   f ea t u r es a n d   th e   ab ilit y   to   m a n ag lar g d ata  ef f ec ti v ely   [ 1 4 ]   W an g   et  a l [ 1 5 ]   p r esen ted   a   m ask ed   s elf - s u p er v is ed   m o d el  with   s win   tr an s f o r m er   ( M alSo r t)   to   class if y   m alwa r ef f ec tiv el y .   I n itially ,   ea ch   m alwa r i n s tan ce   was  co n v er ted   in to   co lo r   im ag e,   an d   t h en   s win   tr an s f o r m er   was  ap p lied   to   ex tr ac th m u lti - s ca le  k ey   f ea tu r v ec to r s .   At  last ,   a n   e n co d er   was  f in e - tu n ed   t o   p er f o r m   m alwa r class if icatio n   ef f icien tly   u s in g   Ma lSo r t.  H o wev er ,   th e   Ma lSo r s tr u g g le d   with   f in e - g r ain ed   m alwa r class if icatio n   as   it  r elied   o n   th s elf - s u p er v is ed   lear n in g   th at  o v er lo o k ed   s u b tle  v ar iatio n s   in   m alwa r p atter n s .   L iu   et  a l [ 1 6 ]   estab lis h ed   co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( C NN)   f o r   m u lti - class   m alwa r e   d etec tio n .   T h b alan ce d   s am p lin g   an d   au g m en tatio n   m eth o d s   wer em p lo y ed   t o   s o lv e   th im b alan ce   is s u e,   wh ich   en s u r e d   g e n er aliza tio n   ab ilit y .   T h en ,   th e   g r a y   lev el   c o - o cc u r r en ce   m atr ix   ( GL C M)   was  u s ed   to   ex t r ac th f ea tu r es   f r o m   m alicio u s   c o d f ea tu r e   m ap s .   T h o u tco m es  f o cu s ed   o n   th e   m o d el  ac cu r ac y   f o r   ea ch   d ata   r ec o g n itio n   an d   also   c o n s id er e d   th r ec o g n itio n   e f f ec o f   ea c h   m alwa r class es.  Nev er th eless ,   C N s tr u g g led   to   d etec m alwa r ef f ec tiv ely   b ec au s o f   its   lim ited   ab ilit y   t o   ca p tu r f in e - g r ain ed   d if f er e n ce s   am o n g   s u b tle   v ar ian ts   o f   m alwa r e.     Mo s l eh   a n d   S h a r i f i an   [ 1 7 ]   s u g g est ed   a   h ie r a r c h i ca l   cl o u d   d ee p   n eu r al   n etw o r k   ( D NN)   f o r   m alw ar class i f i ca t io n   i n   I o T .   T h e   s u g g est e d   m o d el  was   e f f ec ti v el y   s ca le d   f r o m   I o T   d e v i ce s   t o   clo u d   a n d   e d g e   f o r   en h a n ci n g   t h e   m a lwa r e   d e tec t io n   a n d   s i m u lt a n e o u s ly   m a n a g i n g   th e   ac c u r ac y   le v e a n d   m i n im izi n g   r es o u r c e   u ti liz ati o n .   T h h i er ar c h ic al  c lo u d   DNN   e f f ec t iv el y   r e d u ce d   b o th   r eso u r c c o n s u m p ti o n   an d   r u n - t im als o   m a n a g e d   t h e   p e r f o r m a n c ch ar ac t er is tics .   H o we v er ,   h ie r a r ch i ca cl o u d   DN f a ce d   c h a l len g es  in   s c al ab ilit y   is s u es   b e ca u s e   o f   m u lti - l ay er ed   p r o ce s s i n g   ac r o s s   cl o u d   n o d es   t h a le d   to   d e la y e d   th r ea t   d et ec ti o n .     Sh a u k at   et   a l [ 1 8 ]   d ev el o p e d   a   h y b r i d   m o d el   b y   i n t eg r at in g   ML   a n d   d ee p   t r a n s f e r   le ar n i n g   f o r   m al wa r e   d et ec ti o n .   I n iti all y ,   th e   d ee p   t r an s f e r   l ea r n in g   m et h o d   was   e m p lo y ed   f o r   ex tr ac ti n g   ea ch   d ee p   f ea t u r e   f r o m   t h e   f u ll y   co n n e cte d   la y er   o f   t h e   D L   m o d el.   T h en ,   t h e   ML   w as  u t iliz ed   as   a   f i n al   d et ec t o r ,   w h i c h   f u ll y   e m p lo y ed   t h e   in h e r e n t   ass o cia ti o n s   am o n g   i n p u t   a n d   o u t p u t .   T h e   d e v el o p e d   a p p r o ac h   e lim in ate d   t h e   n ec es s ity   f o r   k n o wle d g f r o m   d o m ai n   ex p e r ts   f o r   in v e r s e   e n g i n e er i n g   p e r f o r m a n c e.   T h e   d e v el o p e d   h y b r i d   m o d e l   was   c o s t - e f f ec ti v e ,   s ca l ab le ,   a n d   e f f i ci en t   i n   m al war e   d et ec t io n .   Ne v e r t h eless ,   t h e   d ev el o p e d   a p p r o a c h   s u f f e r e d   f r o m   f ea t u r e   r e d u n d an cy   b e ca u s e   o f   o v er la p p i n g   ex tr ac t ed   f e at u r es,   w h ic h   r es u lt e d   i n   m in im i ze d   e f f ec t iv en ess   o f   t h m o d el .     Sin g h   et   a l [ 1 9 ]   in tr o d u ce d   a   m u lti - le v el   f ea t u r e   e x t r a cti o n   t o   ca te g o r i ze   m alw a r e   f am ili es .   I n iti all y ,   s ig n i f ic a n f ea t u r es   f r o m   m al war im ag es   we r e   e x t r a ct ed   b y   u s i n g   g ate d   r ec u r r e n t   u n i ( GR U) ,   w h i c h   we r e   p ass ed   t h r o u g h   C NN   f o r   th e   f i n al   f e at u r e   v ec t o r   e x t r a cti o n .   At  last ,   n u m e r o u s   m al wa r e   f a m ili es   we r e   class i f i e d   b y   e m p l o y i n g   c o s t - s e n s it iv b o o s t r ap p e d   we ig h t e d   r a n d o m   f o r est  ( C SB W - R F ) ,   w h ic h   en h a n ce d   t h m o d el   p e r f o r m a n c e.   H o w ev er ,   t h e   m u lt i - l e v el   f e at u r e   e x t r a cti o n   s tr u g g le d   i n   ca p t u r i n g   s u b tl e   a n d   e v o l v i n g   f e at u r es   ac r o s s   n ew  m a lwa r e   v ar ia n ts   t h at   r es u lt ed   i n   o v e r f i tti n g   o r   p o o r   g en er ali za ti o n .   K im   et   a l [ 2 0 ]   est ab lis h e d   cr o s s - m o d al   at te n ti o n   m e ch an is m   w it h   C NN   t o   c lass i f y   t h m alw ar ef f e cti v e ly .   T h m alwa r e   i m a g es   a n d   s tr u ct u r al   e n t r o p i es   we r e   th e   two   m o d ali ties   w h i c h   we r e   t r an s f o r m e d   a n d   e x t r a cte d   f r o m   b in ar y   f il es.   B o t h   m o d alit ies  co n t ai n e d   d i v e r s g r a n u la r it ies  o f   ch u n k s   a n d   b y t es  w h ic h   c o m p l em en te d   e ac h   o t h e r .   T o   i n t e g r ate   two   m o d ali ties   f e at u r es,   c r o s s - m o d al   at te n ti o n   m o d e wa s   u s e d   w h i c h   e n h a n c ed   t h m o d el  p e r f o r m a n ce .     T a b le   1   s h o ws   t h e   d esc r i p ti o n   o f   l ite r a tu r e   s u r v ey   wi th   s t r e n g th s ,   l im itat i o n s ,   a n d   m et r i cs.     Ho wev er ,   c o n v e n tio n al  m alwa r d etec tio n   s tr u g g le d   in   id en tify in g   n ew   an d   ev o l v in g   m alwa r e   v ar ian ts   ac cu r ately   d u e   to   it s   d ep en d e n ce   o n   h a n d cr af te d   f ea tu r es  a n d   s tatic - s ig n atu r b ased   m et h o d s .   Mo r eo v er ,   m alwa r d etec tio n   is   an   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI ) - d r iv e n   p atter n   r ec o g n itio n   an d   g en er aliza tio n   task   wh er m o d els  ar n ec ess itated   f o r   lear n in g   d is cr im in ati v f ea tu r es  t h at  d is tin g u is h ed   m alicio u s   b eh av i o r   f r o m   b en ig n .   T o   s o lv th is   li m itatio n ,   C NN  b ased   d s tr ate g y   p o lar   f o x   o p tim izatio n   alg o r ith m   ( DSPF OA)   is   p r o p o s ed   to   d etec th e   m alwa r ef f ec tiv ely   b y   r e m o v in g   th d ep e n d en ce   o f   h an d cr af ted   f ea tu r es  an d   s tatic  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   140 - 1 5 3   142   s ig n atu r es.  C NN  em p lo y ed   a d ap tiv in tellig en ce   m ec h an i s m   f o r   a n   au to m atic  ex tr ac ti o n   o f   h ier a r ch ical  f ea tu r es  an d   th e n   f in e - tu n in g   th p ar am ete r s   u s in g   DSPF O wh ich   e n s u r ed   b etter   a d ap t ab ilit y   to   n ew  an d   ev o lv in g   v a r ian ts .   T h e   n o v el ty   o f   th is   r esear c h   is   C NN’ s   f ea tu r lea r n in g   with   a n   a d ap tiv a b ilit y   o f   DSPF O wh ich   en ab les  ac cu r ate  m alwa r d etec tio n .   Ov er all,   b y   in teg r atin g   DL   with   m etah eu r is tic   o p tim izatio n ,   s y s tem   g e n er ali ze s   ac r o s s   d if f er en m alwa r e   f am ilies   th at  s o lv es  th d y n am i n atu r o f   m o d er n   cy b er   th r ea ts .   T h m ajo r   c o n tr ib u tio n   o f   th is   r esear ch   is   in   tr ad itio n al  p o lar   f o x   o p ti m izatio n   alg o r ith m   ( PF OA ) ,   th s in ch ao tic  m ap p in g   a n d   C au ch y   b eh a v io r   m u tatio n   wer u s ed   as  d i - s tr ateg ies  f o r   in itial  p o p u latio n   an d   s o lv ed   lo ca o p tim to   f in e - tu n th C NN  p ar am eter s   v alu es  e f f ec tiv ely .   C NN’ s   co n v o l u tio n al  lay e r   m in im ize d   th n u m b er   o f   p ar am eter s ,   wh ich   r esu lted   i n   r a p id   p r o ce s s in g   an d   m e m o r y   u s ag th at  was a p p r o p r iate  f o r   d etec tin g   m alwa r s y s tem s .   Min - m ax   n o r m aliza tio n   was u s ed   to   en s u r th at  all  f ea tu r es a r s ca led   with   co n s is ten t r an g th at  im p r o v ed   m o d el  ac cu r ac y   a n d   e f f ec tiv en ess   d u r in g   tr ain in g .     T h is   r esear ch   p ap e r   is   o r g a n iz ed   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   s h o w s   d etailed   ex p lan atio n   o f   th e   p r o p o s ed   m eth o d .   Sectio n   3   p r esen ts   C NN - DSPF OA .   Sectio n   4   illu s tr ates  r esu lts   an d   d is cu s s io n .   Fin ally ,   s ec tio n   5   d em o n s tr ates th co n cl u s io n   o f   th p ap e r .       T ab le  1 .   Su m m a r y   o f   ex is tin g   m alwa r d etec tio n   m eth o d s   with   s tr en g th ,   lim itatio n s ,   an d   ev alu atio n   m etr ics   A u t h o r   M e t h o d s   S t r e n g t h   Li mi t a t i o n   M e t r i c s   W a n g   e t   a l [ 1 5 ]   M a l S o r t   M a l S o r t   e m p l o y p r e - t r a i n e d   e n c o d e r   f o r   f i n e - t u n i n g   w h i c h   p e r f o r m   mal w a r e   c l a ss i f i c a t i o n   e f f i c i e n t l y   M a l S o r t   st r u g g l e d   w i t h   f i n e - g r a i n e d   mal w a r e   c l a ss i f i c a t i o n   b e c a u se   i t   r e l i e d   o n   se l f - su p e r v i se d   l e a r n i n g   t h a t   o v e r l o o k e d   s u b t l e   v a r i a t i o n s i n   mal w a r e   p a t t e r n s   A c c u r a c y ,   r e c a l l ,     F1 - sc o r e ,   p r e c i si o n   Li u   e t   a l [ 1 6 ]   C o n v N e t   Th e   o u t c o mes  n o t   o n l y   f o c u se d   o n   mo d e l   a c c u r a c y   f o r   e a c h   d a t a   r e c o g n i t i o n   b u t   a l so   c o n si d e r e d   t h e   r e c o g n i t i o n   e f f e c t   o f   a l l   ma l w a r e   c l a ss e s.   C N N   st r u g g l e d   w i t h   d e t e c t i n g   ma l w a r e   e f f e c t i v e l y   b e c a u se   o f   i t s   l i mi t e d   a b i l i t y   t o   c a p t u r e   f i n e - g r a i n e d   d i f f e r e n c e a mo n g   s u b t l e   v a r i a n t o f   m a l w a r e .   A c c u r a c y   M o s l e h   a n d   S h a r i f i a n   [ 1 7 ]   H i e r a r c h i c a l   C l o u d D N N   Th i s   me t h o d   e f f e c t i v e l y   r e d u c e b o t h   r e so u r c e   c o n s u m p t i o n   a n d   r u n - t i m e   w h i l e   m a n a g i n g   p e r f o r ma n c e   c h a r a c t e r i s t i c s   H i e r a r c h i c a l   c l o u d   D N N   f a c e   c h a l l e n g e i n   sca l a b i l i t y   i ss u e s b e c a u s e   o f   m u l t i - l a y e r e d   p r o c e ss i n g   a c r o ss c l o u d   n o d e s   t h a t   l e a d s   t o   d e l a y e d   t h r e a t   d e t e c t i o n   A c c u r a c y ,   r e c a l l ,     F1 - sc o r e ,   p r e c i si o n   S h a u k a t   e t   a l .   [ 1 8 ]   H y b r i d   mo d e l   H y b r i d   mo d e l   w a s   c o st - e f f e c t i v e ,   sca l a b l e ,   a n d   e f f i c i e n t   i n   d e t e c t i n g   t h e   ma l w a r e .   H y b r i d   mo d e l   s u f f e r e d   f r o m   f e a t u r e   r e d u n d a n c y   b e c a u se   o f   o v e r l a p p i n g   e x t r a c t e d   f e a t u r e s,   w h i c h   r e s u l t e d   i n   mi n i mi z e d   m o d e l   e f f e c t i v e n e ss.   A c c u r a c y ,   r e c a l l ,     F1 - sc o r e ,   p r e c i si o n   S i n g h   e t   a l .   [ 1 9 ]   G R U + C N N + RF   N u mer o u s   ma l w a r e   f a mi l i e s wer e   c l a ss i f i e d   b y   e mp l o y i n g   C S B W - R F   w h i c h   e n h a n c e t h e   m o d e l   p e r f o r m a n c e .   mu l t i - l e v e l   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   h a d i f f i c u l t y   i n   c a p t u r i n g   s u b t l e   a n d   e v o l v i n g   f e a t u r e a c r o ss  n e w   m a l w a r e   v a r i a n t t h a t   r e s u l t   i n   o v e r f i t t i n g   o r   p o o r   g e n e r a l i z a t i o n   A c c u r a c y ,   r e c a l l ,     F1 - sc o r e ,   p r e c i si o n   K i m   e t   a l .   [ 2 0 ]   A t t e n t i o n - b a s e d   c r o s mo d e l   C N N   To   i n t e g r a t e   t w o   m o d a l i t i e s’   f e a t u r e s,   c r o ss - mo d a l   a t t e n t i o n   mo d e l   w a u se d   w h i c h   e n h a n c e   mo d e l   p e r f o r ma n c e   Th i s   me t h o d   s t r u g g l e s   w i t h   a c c u r a t e l y   i d e n t i f y i n g   n e w   a n d   e v o l v i n g   m a l w a r e   v a r i a n t s   A c c u r a c y ,   F1 - sc o r e       2.   M E T H O D   T h is   r esear ch   p r o p o s es  C NN - DSPF O f o r   an   ef f ec tiv m a lwar d etec tio n .   I n itially ,   th B I G2 0 1 5   an d   Ma lim g   d ataset  ar p e r f o r m ed   f o r   e v alu atin g   t h m o d e p er f o r m an ce .   co lo r   m ap   m o d u le  is   ap p lied   to   co n v er b in a r y   f iles   in to   co lo r f u l   im ag es.  T h en ,   m in - m a x   n o r m aliza tio n   is   u s ed   to   p r e - p r o ce s s   th im ag es   an d   th en   C NN - DSFOA  is   p er f o r m ed   f o r   m alwa r d etec tio n   b y   f in e - tu n in g   th C NN  p ar am eter   v alu es.  Fig u r 1   d em o n s tr ates th b lo c k   d iag r a m   o f   th p r o p o s ed   C NN - DSP FOA.           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   illu s t r atin g   th wo r k f lo o f   p r o p o s ed   C NN - DSPF OA  m eth o d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma lw a r d etec tio n   u s in g   co n v o lu tio n a n eu r a l n etw o r k - d i str a teg   ( P a r va th i S a th en a h a lli Ja ya p r a ka s h )   143   2 . 1 .     Da t a s et   I n   th is   r esear c h ,   th e   B I G2 0 1 5   [ 2 1 ]   an d   Ma lim g   [ 2 2 ]   d ataset  ar u s ed   to   d eter m in e   th p e r f o r m a n ce   o f   th e   m o d el  in   m alwa r e.   T h es d atasets   co v er   wid v ar iety   o f   m alwa r e   f am ilies ,   wh ich   en h an ce s   th m o d el’ s   ab ilit y   to   g en er alize   ac r o s s   d if f er en t ty p es.  d etailed   ex p lan atio n   o f   th is   d ataset  is   d escr ib ed   as f o llo ws:   i)   B I G2 0 1 5 it  was  p u b lis h ed   b y   Mic r o s o f in   2 0 1 5   with   9   m alwa r f am ilies   an d   1 0 , 8 6 8   m alwa r f iles .   T h f iles   in   th is   d atase ar t r an s f o r m ed   in t o   ar r ay s   an d   p lace d   in to   m em o r y   f o r   g en e r atin g   co lo r ed   m alwa r im ag es.  B y   co n v e r t in g   m alwa r d ata  i n to   s tr u ct u r ed   f o r m at  en a b les  to   d eter m in m alwa r p atter n s   ag ain s t th r ea ts .   ii)   Ma lim g it  h as  v ar io u s   im b alan ce d   W in d o ws  p o r tab le  ex e cu tab le  ( PE)   im ag es  wh ic h   a r ad o p te d   t o   class if y   m alwa r f am ily .   I co n tain s   9 , 3 3 9   m alwa r s am p les  th at  b elo n g   to   2 5   m alwa r f a m ilies .   p ix el  v alu o f   g r ay s ca le  im ag e   is   ev alu ated   to   all  th r ee   R GB   ch an n els  o f   a   co lo r f u im ag f o r   g e n er atin g   m alwa r co lo r f u im ag e.   T h e n   th d ataset  is   s p lit   in to   8 0 tr ain in g   an d   2 0 test in g ,   r esp ec tiv ely   an d   th ese  o b tain ed   co d es a r f e d   i n to   co lo r - m ap   m o d u le  to   g e n e r ate  co lo r f u l im ag e.     2 . 2 .     Co l o r - ma p mo du le   A f t e r   o b t a in i n g   t h e   c o d e ,   t h e   c o l o r - m a p   m o d u l [ 1 5 ]   i s   u s e d   to   c o n v e r t   b i n ar y   f i l e s   c o n t a in i n g   m a l w a r e   in t o   c o lo r f u l   i m ag es ,   w h i c h   i s   e s s e n t ia l   d u e   t o   i t s   a b i l i t y   en h an c em e n t   in   D L   t o   d i s t in g u i s h   b e t w e en   p a t t e r n s   a n d   s u b t l f e a t u r e s .   An   im a g e - b a s e d   m a lw a r e   r ep r e s e n t a t i o n   m a k e s   C N N   t o   c ap t u r e   b y te - l e v e a n d   s t r u c tu r a l   p a t t er n s   t h a ar c o n s i s t e n i n   m al w a r f a m i l i e s   an d   en h a n c t h c la s s i f i c a t i o n   a c c u r a c y .   T h i s   m e th o d   em p lo y s   v i s u a l   s i m i la r i t i e s   o v er   m a l w a r v ar i a n t s   wh i ch   m ak e   e f f e c t i v e   f ea t u r e x t r a c t io n   a n d   c la s s i f i c a t i o n .   C o l o r   m ap s   i n tr o d u c d im e n s i o n ,   wh i ch   m ak e s   i t   e a s i e r   to   d if f er e n t ia t e   an d   h i g h l i g h t   th e   m a l w a r e   f a m i l ie s   b y   v a r y i n g   in t e n s i t i e s   a c r o s s   R G B   c h an n e l s .   T h e   g e n e r a t i o n   o f   c o lo r f u l   m a p p i n g   i s   a t t a in e d   b y   u s i n g   b in a r y   f i l e s   o r   g r ay s c a l e   im a g e s   th a t   i s   r e l a t ed   to   m a lw a r e .   I n i t ia l l y ,   t h e   m a l w a r b in a r y   f i l e s   a r co n v er t e d   i n to   b y t e   ar r ay s   to   p r o d u c e   a   co l o r f u l   im a g an d   th e n   s t o r e d   i n   m e m o r y   b u f f er .   T h i s   p r o c e d u r e   i s   u s e d   f o r   t r an s f o r m in g   B I G 2 0 1 5   d a t a s e t   in t o   c o lo r f u l   i m ag e s   w h er e as  M a l i m g   d a t a s e t   h a s   g r ay s c al e   i m a g e s   r e s u l ta n t   f r o m   b in a r y   f i l e s .   A   co l o r f u i m ag i s   e s t a b l i s h ed   b y   a s s i g n i n g   a   g r ay s c a l e   im a g e s   p i x e l   v a lu e   t o   e a ch   ch a n n e o f   R G B .   F i g u r 2   s h o w s   th e   p r o c e s s   o f   c o lo r f u i m a g a n d   th i s   r ep r e s e n t a t io n   a s s i s t s   i n   v i s u a l   an a ly s i s   a n d   p r o v i d e s   c l e a r e r   in s ig h t s   in t o   m a l w ar s t r u c t u r e .   T h en ,   m in - m a x   n o r m a l iz a t i o n   i s   u t i l i z ed   f o r   n o r m a l i z in g   i m ag e’ s   p i x e v a l u e   to   e n s u r c o n s i s t e n c y   a n d   i m p r o v t h tr a i n in g   p r o c e s s .           Fig u r 2 .   Vis u aliza tio n   o f   co lo r - m ap   m o d u le  u tili ze d   in   m al war im ag r ep r esen tatio n       2 . 3 .     P re - pro ce s s ing   Af ter   th co lo r   co d m o d u le,   th m in - m ax   n o r m aliza tio n   s c ales  th p ix el  v alu es  o f   th tr an s f o r m ed   m alwa r im ag es to   f ix e d   r an g [ 0 ,   1 ] .   T h is   ass is t s   in   s o lv in g   th is s u es wh ich   ar ca u s ed   b y   v a r y in g   i m ag e   in ten s ity   an d   en s u r es  t h at  th m o d els  t r ea ev e r y   f ea tu r e s   eq u ally .   Min - m ax   [ 2 3 ]   p r o v id es  r elatio n s h ip s   am o n g   o r i g in al  d ata  v al u es  t o   m an a g t h im a g e’ s   o r ig in al  s h ap wh ic h   m i n im ize  th e   o u tlier   im p ac t.   T h e   m ath em atica l f o r m u la  f o r   m in - m ax   n o r m aliza tio n   is   ex p r ess ed   in   ( 1 )   an d   ( 2 ) .      =   ( 1 )      =  × (  ) +   ( 2 )     W h er   r ep r esen ts   th m in im u m   f ea tu r r an g o f   a n   in p u d a ta    an d      d en o tes  th m ax im u m   f ea tu r e   r an g r esp ec tiv ely .   Min - m a x   en h an ce   th tr ain in g   p r o ce s s   an d   m o d el’ s   s tab ilit y   b y   m in im izin g   th s en s itiv ity   to   in p u v ar iatio n s .   T h p r e - p r o ce s s ed   im ag es a r th en   p ass ed   th r o u g h   t h C NN  f o r   m alwa r d etec tio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   140 - 1 5 3   144   3.   CNN  WI T H   DI - S T RA T E G P O L AR  F O O P T I M I Z A T I O A L G O RIT H M   Af ter   p r e - p r o ce s s in g ,   C NN  is   ap p lied   f o r   m alwa r d etec tio n   d u t o   its   ab ilit y   to   ex tr ac s p atial  an d   h ier ar ch ical  p atter n s   f r o m   m al war b in ar ies  wh ich   ar r ep r e s en ted   as  im ag es.  C NN  [ 2 4 ]   au to m atica lly   lear n   f ea tu r es  with o u th r eq u ir em en o f   m an u al  f ea tu r e n g in e er in g   th at  en h an ce s   th d etec tio n   ac cu r ac y .   T h e   co n v o l u tio n al  lay er   o f   C NN  ef f ec tiv ely   ca p tu r es  th e   s tr u c tu r al  s im ilar ities   an d   a n o m ali es  with in   m alwa r e   f am ilies ,   wh ich   m a k es  r o b u s class if icatio n .   d etailed   ex p lan atio n   o f   C NN  is   p r o v id ed   an d   its   ar c h itectu r e   f o r   m alwa r d etec tio n   an d   class if icatio n   p r o ce s s   is   s h o wn   in   Fig u r 3 .     i)   C o n v o lu tio n al   lay er c o n v o lu t io n   is   g e n er alize d   in t o   n u m er o u s   d im en s io n s   w h er t h f ea tu r m atr ix   o f   th f ilter   ,   an d   im ag e     is   d ef in ed   in   an   i n teg er   s et    with   two   in p u t   d im en s io n s   ( , )     an d     r ep r esen ts   th wid th   an d   h eig h co o r d i n ates.  T h k er n el  s ize  r ef er s   to   th f ilter   d im en s io n   wh ich   is   em p lo y ed   in   co n v o lu tio n   lay er   f o r   ex tr ac tin g   lo ca l   f ea tu r es  f r o m   p r e - p r o ce s s ed   in p u t.  T h e   m ath em atica f o r m u la  f o r   c o n v o lu tio n   o u tp u is   ex p r ess ed   in   ( 3 )   an d   ( 4 ) .   T h ze r o   p a d d in g s   ty p ically   f i t   m ag n itu d a n d   h en ce ,   th at  s p a tial o u tp u t d im e n s io n   h as a   s im ilar   s p atial  in p u t size.       ( , ) = ( , ) ( , )     ( 3 )     ( , ) = [ , ] [ , ]   ( 4 )     ii)   R ec tifie d   lin ea r   u n it ( R eL U )   ac tiv atio n : it  ass is t s   in   s o lv in g   th v an is h in g   g r ad ie n t iss u th at  allo ws d ee p   n etwo r k s   to   lear n   ef f e ctiv ely   wh ich   is   f o r m u lated   in   ( 5 ) .   I f   th in p u t is less   th an   ze r o ,   th en   R eL o b tain s   an   o u t p u v al u o f   ze r o ;   h o we v er ,   if   o th er   th an   ze r o ,   th en   o u tp u s h o ws  r aw  d ata.   I f   th e   d ata  is   g r ea ter   th an   ze r o ,   th en   th e   p r o d u ctio n   is   s im ilar   as in p u t.       ( ) = { 0  < 0    0     ( 5 )     iii)   Po o lin g   lay er it  is   u s ed   to   en s u r th o u tp u v ar ian ce     with   th in teg r atio n   o f   th co n v o l u tio n al  lay er .   Af ter   th p o o lin g   lay er ,   th n etwo r k   o u tp u is   d en o ted   u s in g   ( 6 ) .   T h    r ep r esen ts   th len g th   o r   th e   h eig h o f   an   o u tp u an d     in d icate s   s tr id e.   T h p o o lin g   p r o c ess   co m p u tes  s tatis tical  s u m m ar y   o f   th e   n ea r est d ata  b y   u tili zin g   an   a r ith m etic  f u n ctio n .      =  + 2  + 1   ( 6 )     iv )   Fu lly   co n n ec ted :   a f ter   co n v o l u tio n al  an d   p o o lin g   lay e r s ,   th f u lly   c o n n ec t ed   lay er   is   a p p lied ,   wh ich   co n tain s   n u m er o u s   n eu r o n s   wh er ea ch   n eu r o n   is   ass o ciate d   with   all  th e   n e u r o n s   in   a d jace n lay er s .   T h o s lay er s   at  th e   en d   o f   t h n etwo r k   ar e   em p lo y ed   to   m ak d etec tio n   a n d   g en e r ate  f in al   f ea tu r e     non - lin ea r   co m b in atio n .   T h c ateg o r ical  cr o s s   en tr o p y   lo s s   f u n ctio n   is   u s ed   in   C NN  m eth o d   to   m in im ize   er r o r .   T h tech n iq u es  u tili ze d   to   m in im ize  th e r r o r s   a r co l lectiv ely   k n o wn   as  r eg u la r izatio n ,   wh ich   is   u s ed   as we ig h t d ec ay   a n d   d r o p o u t,  r esp ec tiv ely .             Fig u r 3 .   Ar c h itectu r al  o v e r v i ew  o f   d esig n ed   C NN  s tr u ctu r f o r   m alwa r d etec tio n   an d   cla s s if icatio n   p r o ce s s       3 . 1 .     H y perpa ra m e t er   t un ing   I n   C NN,   h y p er p ar am eter   t u n i n g   is   ap p lied   u s in g   DSPF OA ,   wh ich   is   ess en tial  to   o p tim ize  m o d el   p er f o r m an ce   th at   en s u r es  h i g h   r o b u s tn ess   an d   ac cu r ac y   a g ain s th ev o lv in g   th r ea ts .   E f f ec tiv tu n in g   o f   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma lw a r d etec tio n   u s in g   co n v o lu tio n a n eu r a l n etw o r k - d i str a teg   ( P a r va th i S a th en a h a lli Ja ya p r a ka s h )   145   p ar am eter s   s u ch   as  ep o ch s ,   le ar n in g   r ate,   o p tim izer ,   ac tiv ati o n   f u n ctio n ,   b atc h   s ize,   an d   d r o p o u en h an ce   t h co n v er g en ce   s p ee d .   W ith o u tu n in g ,   th m o d el   u n d er p er f o r m s   o r   o v er f its ,   wh ic h   r esu lts   in   p o o r   g en er aliza tio n   o n   n ew  m alwa r s am p les.  Op tim ized   h y p er p a r am eter s   en h an ce   t h class if icatio n   p er f o r m an ce   an d   m in im ize  f alse p o s itiv e   ( FP )   an d   f alse n eg ativ ( FP ) ,   r esp ec tiv ely ,   in   d etec tin g   th m al war e.   C o m p ar ed   t o   ex is tin g   m eth o d s   lik r e d   f o x   o p tim izatio n   ( R FO) ,   f en n ec   f o x   o p tim izatio n   ( FF O) ,   a n d   ar tic  f o x   o p tim izatio n   ( AFO) ,   th PF OA  p r o v id es  s tr o n g   ad a p tab ilit y   in   h ar s h   en v ir o n m e n ts ,   wh ich   en s u r es  an   ef f ec tiv b alan c e   b etwe en   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n .   I ts   d y n a m ic  m o v e m en s tr ateg ies  m ak it  escap lo ca o p tim a n d   en h an ce   g l o b al  s ea r ch   a b ilit ies.  I ts   g r o u p   c o o r d in atio n   e n h an ce s   d ec is io n - m ak in g   in   h ig h   d im en s io n al  a n d   co m p lex   is s u es wh ich   m ak es  PF OA  r o b u s t so lu tio n   f o r   wid r an g o f   ap p licatio n s .   i)   I n itializatio n PF OA  is   n atu r e - in s p ir ed   m etah eu r is tic  th at  m im ics  th ad a p tiv h u n tin g   an d   s u r v i v al   s tr ateg ies  o f   p o la r   f o x es  to   o p tim ize  in tr icate   is s u es.  T h e   p o lar   f o x s   i n itial  p o p u latio n   is   g en er ate d   r an d o m l y ,   wh ich   m a d th s o lu tio n   s p ac u s in g   ( 7 )   a n d   ( 8 ) .   T h  = [  1  2  ]   an d      = [  1  2  ]   in d icate s   p o lar   f o x s   p o s itio n   m atr ix ,     r ep r esen ts     p o lar   f o x   with     v alu e,     d eter m in es  th n u m b er   o f   p o la r   f o x es,  an d     illu s tr ates  d im en s io n ,   1     d en o tes  r a n d o m   v ec to r   in   [ 0 ,   1 ]   r an g e ,      an d      d em o n s tr ates  u p p er   an d   lo wer   b o u n d   r esp ec tiv ely .   T h m ea n   s q u ar er r o r   ( MSE )   is   u s ed   as   f itn ess   f u n ctio n   in   DSPF OA  b ec au s it  ef f ec tiv el y   m ea s u r es  t h d if f er en ce   am o n g   p r ed icted   a n d   ac tu al  o u tp u ts   th at  g u id es th o p tim izer   to   r ed u ce   p r e d ictio n   er r o r s .       = [       1 1 2 1 1 1 2 2 1 2 1 2 ]         ( 7 )     =  + 1   . (   )   ( 8 )     ii)   Gr o u p in g   p o lar   f o x i n   ea ch   g r o u p ,   th n u m b e r   o f   m e m b er s   is   s im ilar h o wev er ,   b as ed   o n   weig h t   ca lcu lated   f o r   ea ch   g r o u p ,   th r esu lt is   th f ailu r o r   s u cc ess   o f   th at  g r o u p .   E ac h   g r o u p   weig h t is u p d ated   u s in g   ( 9 ) .   T h   d ep icts     g r o u p   weig h t,     th n u m b er   o f   p o lar   f o x es  in     g r o u p ,   an d     in d icate s   th p r esen t iter atio n .   T h g r o u p   weig h t h as a n   i n itial v alu th at  m in im izes th r ate  o f   c h an g e.     = + 2      ( 9 )     iii)   E x p e r i e n ce - b as ed   p h as e:   t h e   p o la r   f o x   d o es   n o t   h i b e r n at e   d u r i n g   wi n t e r ;   it   e x h ib its   a n   in t eg r ati o n   o f   co m m u n a an d   n o m a d i b eh a v io r   f o r   s ea r c h i n g   f o o d .   In   ( 1 0 )   a n d   ( 1 1 )   is   a p p li ed   f o r   s i m u la tin g   t h e   p o la r   f o x   j u m p in g   b e h a v i o r   d u r i n g   h u n ti n g   wit h   t h e   p o we r   o f   j u m p     a n d   d i r e cti o n     b y   c h a n g i n g   th p o s iti o n   ( )   to   n ew  o n ( + 1 )   u s i n g   ( 1 0 ) .   T h is   p r o ce s s   is   r e p ea te d   t ill  th s u b s eq u e n t   c o n d iti o n   is   tr u e o n e   is   w h e n   th en e r g y   p o l ar   f o x   is   less   t h a n   s et   le v el,   a n d   a n o th e r   is   wh en   a   b et te r   f it n ess   i s   ac q u i r e d ,   as   s h o wn   i n   ( 1 1 ) .   T h e      in d i ca tes     p o la r   f o x   ex p er i m e n t al   p o w e r   f a ct o r   a n d     r e p r ese n ts   f it n ess .       ( + 1 ) = ( ) + .   ( 1 0 )     {  < .  ( ) < ( 1 )   ( 1 1 )     i v )   L e a d e r   b a s e d   p h a s e :   t h e   p o l a r   f o x   e a c h   l e a s h   h a s   a   l e a d e r   w h i c h   l e a d s   t h e   l e as h   t o   o b t a in   i t s   g o a l .   T h e   p o s i t i o n   o f   l e a d e r     i s   b a s e d   o n   o p t i m a l   f i t te s t   i n   l ea s h   a n d   t h e   p o l a r   f o x   c h a n g e s   i t s   p o s i ti o n   ( )   t o   n e w   p o s i t i o n   ( + 1 )   u s i n g   ( 1 2 ) .   T h e      r e p r e s e n ts   t h e   l e a d e r   p o we r   f a c t o r   an d   4     i n d i c a t e s   r a n d o m   v e c t o r .     ( + 1 ) = ( ) + 4   ( ( ) ) .    ( 1 2 )     v)   L ea d er   m o tiv atio n   p h ase,   m u t atio n   an d   f atig u s im u latio n a   lead er   m o tiv ates  an d   m em b er s   u p d ate  t h eir   p o s itio n s   r an d o m l y   wh ile  th p o lar   f o x es  s tr u g g le  to   d e ter m in th p r e y   co n s ec u tiv ely   b y   s ettin g     1 2 3 ,   an d   4   as  m atr ix   b eh a v io r .   T h is   r esu lts   in   an   in cr ea s in   th p r o ce s s   f o r   lim i t e d   n u m b er   o f   s tep s   af ter   t h p o s itio n   is   ch an g ed .   T h m ath e m atica eq u atio n   f o r   th lea d er   m o tiv atio n   p h ase  is   ex p r ess ed   in   ( 1 3 ) .   Par en ts   s o m etim es  ab an d o n   litt er   o f   p u p s   an d   d o m in a n k its   ex h ib it  ag g r ess io n   to war d   t h eir   s ib lin g s .   Af ter   lead er   m o tiv atio n ,   th p o lar   f o x   g ets  tire d   at  ea c h   it er atio n   a n d   its   ef f o r ts   ar m in im ize d   b y   1 2 3 ,   a n d   4   [ 2 5 ]       = (  >  )  ( > 0 . 8 ×  )     ( 1 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   140 - 1 5 3   146   3 . 1 . 1 .   I m pro v ed  s t ra t e g ies   I n   tr ad itio n al  PF OA,   th s in   ch ao tic  m ap p in g   is   in clu d ed   i n   th p o p u latio n   in itializatio n   s tag f o r   im p r o v in g   ev e n   d is tr ib u tio n .   T h is   ass is t s   in   en h an cin g   t h ex p lo r atio n   a b ilit ies  an d   av o id in g   p r em at u r co n v er g en ce .   T h e n ,   th C au ch y   o p er atio n   is   in co r p o r ated   t o   av o id   lo ca o p tim is s u es  e ar ly   o n   an d   in cr ea s e   th p o p u latio n   s ea r ch   s p ac e.   d etailed   ex p lan atio n   f o r   th ese   im p r o v e d   s tr ateg ies is   ex p lain ed   as f o llo ws.   i)   Sin   ch ao tic  m ap p in g i is   u s ed   to   in itialize  th p o p u latio n ,   wh ich   is   h ig h er   lev el  o f   c h ao tic  b eh av io r   co m p ar ed   to   lo g is tic  m ap p in g .   I n co r p o r atin g   a   s in ch ao tic   m ap   d u r in g   th PF OA  in itializatio n   p h ase  en s u r es  m o r u n if o r m   d is tr ib u tio n   o f   p o p u latio n   u s in g   ( 1 4 ) .   B y   u s in g   th is   s tr ateg y ,   th p o p u latio n   is   in itialized ,   wh ich   r esu lts   in   m o r ev en ly   d is tr ib u ted   PF OA  wh ich   en h an ce s   th m o d el s   p er f o r m a n ce   an d   co n v er g e n ce   s p ee d .     { + 1 =  2 , = 0 , 1 , , 1 < < 1 , 0   ( 1 4 )     ii)   C au ch y   o p er ato r   m u tatio n :   C au ch y   d is tr ib u tio n   m in im ized   s lo wly   o n   b o th   s id es  o f   t h p ea k   v alu e,   an d   p o lar   f o x   m in im izes  th l o ca o p tim is s u af ter   m u tatio n .   T o   in cr ea s th e   s ea r ch   p r o ce s s   o f   PF OA,   th C au ch y   o p er ato r   m u tatio n   is   ap p lied   an d   th m at h em atica l e q u atio n   o f   1   d im en s io n al  C au ch y   f u n ctio n   is   ex p r ess ed   in   ( 1 5 ) .   W h ile  = 1 , = 0   th en ,   th e   f o r m u la  is   r e p r esen ted   in   ( 1 6 )   an d   m ath em atica l   f o r m u la  f o r   c o n v e n tio n al  C au ch y   d is tr ib u tio n   is   in d icate d   in   ( 1 7 ) .     ( , , ) = 1 2 + ( ) 2 , < <   ( 1 5 )     ( , , ) = 1 1 2 + 1 , < <   ( 1 6 )      ( 0 , 1 ) =  [ ( 0 . 5 ) ] ,  [ 0 , 1 ]   ( 1 7 )     B y   in teg r atin g   th p o s itio n   u p d ate  o f   PF OA  an d   C au ch y   o p e r atio n   v ar iatio n ,   t h m u tan t in d iv id u al  is   g en er ated   u s in g   ( 1 8 ) .   T h u p d ated   in d iv id u al  is   m u tated   b y   in clu d in g   C au ch y   o p er ato r   r an d o m l y   in   ea ch   d im en s io n   to   s o lv th lo ca o p tim is s u e.   W h er   r ep r esen ts   th d is tu r b an ce   f ac to r .   B y   in co r p o r atin g   th ese   two   s tr ateg ies,  th p o p u latio n   d is tr ib u tio n   is   p r esen ted   as  m o r u n if o r m   in   th in itiali za tio n   s tag e,   wh ich   in cr ea s es c o n v er g en ce   s p ee d .   T h C au ch y   o p er at o r   s o lv es th lo ca l o p tim is s u an d   ex ten d s   th s ea r ch   s p ac o f   th p o p u latio n   ef f ec tiv el y   i n   PF OA.       ( ) = + .  ( 0 , 1 )   ( 1 8 )     T ab le  2   s h o ws  th h y p er p ar a m eter   v alu es  o f   th p r o p o s ed   m eth o d   to   en s u r r ep r o d u ci b ilit y .   T h e   v alu es  ar ch o s en   b ased   o n   g r id   s ea r ch   with   5 0   e p o ch   f o r   co n v er g en ce ,   b atch   s ize  o f   2 5 6   an d   5 0   ep o c h s   p r o v id s tab le  g r a d ien u p d ate s   an d   s u f f icien lear n in g   iter at io n s   o f   1 0 0 .   lear n in g   r ate  o f   0 . 0 0 1   with   Ad am   o p tim izer   en s u r es  s tead y   a n d   ad ap tiv co n v er g en ce ,   R eL ac tiv atio n   f u n ctio n   en h an ce   le ar n in g   with   s o lv i n g   v an is h in g   g r ad ien ts ,   an d   d r o p o u r ate  o f   0 . 5   av o id s   o v e r f it tin g   b y   d ea ctiv atin g   h alf   o f   t h n eu r o n s   d u r in g   tr ain in g   wh ich   p r e v en ts   n etwo r k   f r o m   r ely in g   to o   h ea v ily   o n   s p ec if ic  f ea tu r es.  Alg o r ith m   1   s h o ws  a   p s eu d o co d f o r   p r o p o s ed   m eth o d   to   en s u r r e p r o d u cib ilit y .       Alg o r ith m   1 .   Ps eu d o co d e   o f   p r o p o s ed   C NN - DSPF OA  f o r   m alwa r d etec tio n   I n p u t: Da taset { B I G2 0 1 5 ,   Ma l im g }   Ou tp u t: Pr ed icted   lab els   Step   1 :   Data   p r e - p r o ce s s in g   i)   Fo r   ea ch   s am p le  x   in   X :     C o n v er t m alwa r b in a r y   in t o   i m ag e     Ap p ly   m in - m ax   n o r m aliza tio n   ii)   Sp lit d ataset  in to   tr ain in g ,   test in g ,   an d   v alid atio n   Step   2 :   I n itialize  C NN  m eth o d :   i)   Def in co n v o lu tio n al  lay e r s   with   s tr id es,  k er n el  s izes,  an d   ac tiv atio n   f u n ctio n   ii)   Def in p o o lin g   an d   FC   lay er s   Step   3 :   I n itialize  DSPF O A   i)   I n itialize  p o p u latio n   o f   ca n d id ate  C NN  h y p er p ar am eter s   ii)   Ap p ly   m ax   iter atio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma lw a r d etec tio n   u s in g   co n v o lu tio n a n eu r a l n etw o r k - d i str a teg   ( P a r va th i S a th en a h a lli Ja ya p r a ka s h )   147   Step   4 :   Op tim ize  C NN  h y p er p ar am ete r s   b y   u tili zin g   DSPF OA     Fo r   iter atio n =1   to   m ax   iter atio n s :     Fo r   ea ch   ca n d id ate  s o lu tio n   i n   p o p u latio n :   i)   T r ain   C NN  o n   tr ain in g   d ata  b y   u tili zin g   ca n d id ate  h y p er p a r am eter s   ii)   C alcu late  f itn ess =M SE   iii)   Up d ate  ca n d id ate  s o lu tio n   b y   em p lo y in g   s in ch ao tic  m ap   f o r   in itializatio n   an d   C au ch y   m u tatio n   to   s o lv l o ca l o p tim a   iv )   C h o o s th o p tim al  ca n d id ate  s o lu tio n   d ep e n d in g   o n   l o west M SE   Step   5 :   T r ain   f in al  C NN  f o r   class if icatio n :   i)   Ap p ly   C NN  h y p er p ar am eter s   to   b o p tim al  s o lu tio n   d eter m in ed   b y   DSPF OA    ii)   T r ain   C NN  o n   f u ll tr ain i n g   s et   iii)   Pre d ict  lab els    E n d       T ab le  2 .   Su m m a r y   o f   o p tim ized   h y p e r p ar a m eter   v alu es e m p lo y ed   in   p r o p o s ed   C NN - DSPF OA   P a r a me t e r s   V a l u e s   Ep o c h s   50   B a t c h   si z e   2 5 6   Le a r n i n g   r a t e   0 . 0 0 1   O p t i mi z e r   A d a m   A c t i v a t i o n   f u n c t i o n   R e LU   D r o p o u t   0 . 5       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h C NN - DSPF OA  is   s im u lated   u s in g   Py th o n   3 . 4   en v ir o n m e n with   an   in tel  i7   p r o ce s s o r ,   W in d o ws  1 0   o p er atin g   s y s te m ,   an d   6 4   GB   R AM .   F1 - s co r e,   r ec all,   ac cu r ac y ,   a n d   p r ec is io n   ar em p lo y ed   to   d eter m in th e   m o d el  p e r f o r m an ce   u s in g   ( 1 9 )   to   ( 2 2 ) .   T h e      d em o n s tr ates  tr u p o s itiv a n d      in d icate s   tr u n eg ativ e.       =    +   +  +  +    ( 1 9 )       =     +    ( 2 0 )       =   +    ( 2 1 )     1  =   2  2  +  +    ( 2 2 )     4 . 1 .     P er f o r m a nce  a na ly s is   T ab le  3   d em o n s tr ates  th ev al u atio n   o f   d if f er e n d etec tio n   a n d   class if icatio n   tech n iq u es  o n   B I G2 0 1 5   an d   Ma lim g   d atasets .   T h e x is tin g   tech n iq u es  s u c h   as  R esNet,   v is io n   tr an s f o r m er   ( ViT ) ,   s win   tr an s f o r m er an d   g r a p h   tr an s f o r m er   ar co m p ar ed   with   C NN.   W h en   co m p ar ed   to   th ese  m eth o d s ,   th C NN  o b tain s   h ig h   ac cu r ac y   o f   9 9 . 6 5 ± 0 . 0 9 6   an d   9 9 . 7 6 ± 0 . 0 5 6   u s in g   B I G2 0 1 5   a n d   Ma lim g   d ataset  d u e   to   its   ab ilit y   to   e x tr ac h ier ar ch ical  s p atial  f ea tu r es f r o m   m alwa r im ag es.        T ab le  3 .   Per f o r m an ce   ev alu ati o n   r esu lts   o f   d i f f er en m alwa r d etec tio n   an d   class if icatio n   tech n iq u es o n   B I G2 0 1 5   an d   Ma lim g   d atasets   M e t h o d s   D a t a s e t   A c c u r a c y   ( %)   R e c a l l   ( %)   P r e c i s i o n   ( %)   F1 - sc o r e   ( %)   t - t e s t   f r o m   p - v a l u e   C o n f i d e n c e   i n t e r v a l   ( %)   R e sN e t   B I G 2 0 1 5   8 5 . 6 9 ± 0 . 1 5 6   8 1 . 2 9 ± 2 . 3 6 5   8 5 . 2 9 ± 2 . 0 1 5   8 3 . 2 4 ± 1 . 8 5 7   0 . 0 3 6   8 6 . 1 2   V i T   8 9 . 3 2 ± 1 . 2 5 8   7 9 . 4 3 ± 1 . 2 8 7   8 8 . 1 1 ± 3 . 1 5 8   8 3 . 5 4 ± 2 . 3 9 0   0 . 0 3 2   8 8 . 0 6   S w i n   t r a n sf o r mer   9 2 . 9 1 ± 1 . 3 5 6   7 6 . 3 1 ± 0 . 2 3 6   8 7 . 4 3 ± 2 . 7 8 4   8 1 . 4 9 ± 1 . 2 5 8   0 . 0 2 9   9 0 . 7 8   G r a p h   t r a n sf o r mer   9 5 . 3 6 ± 2 . 8 7 5   9 4 . 0 8 ± 0 . 4 5 8   9 3 . 7 8 ± 1 . 2 3 6   9 3 . 9 2 ± 2 . 3 6 4   0 . 0 2 7   9 1 . 5 0   C N N   9 9 . 6 5 ± 0 . 0 9 6   9 8 . 0 9 ± 0 . 1 4 8   9 8 . 9 7 ± 0 . 0 5 8   9 8 . 5 2 ± 0 . 1 0 2 3   0 . 0 2 5   9 3 . 2 6   R e sN e t   M a l i m g   8 9 . 4 3 ± 0 . 3 6 5   9 2 . 3 8 ± 2 . 3 5 4   9 2 . 1 9 ± 1 . 4 8 7   9 2 . 2 8 ± 2 . 1 5 8   0 . 0 3 8   8 7 . 6 3   V i T   9 3 . 2 9 ± 0 . 2 5 4   9 4 . 5 0 ± 1 . 0 8 7   9 1 . 2 8 ± 1 . 4 5 8   9 2 . 8 6 ± 3 . 7 8 4   0 . 0 3 4   8 9 . 4 8   S w i n   t r a n sf o r mer   9 5 . 3 9 ± 0 . 3 5 7   9 5 . 3 8 ± 0 . 2 3 5   8 9 . 3 l ± 0 . 1 4 8   9 0 . 4 3 ± 2 . 7 9 1   0 . 0 3 1   9 1 . 3 8   G r a p h   t r a n sf o r mer   9 6 . 2 8 ± 1 . 3 6 9   9 5 . 8 9 ± 0 . 1 8 5   9 6 . 0 2 ± 0 . 3 5 8   9 5 . 9 5 ± 3 . 4 9 6   0 . 0 3 0   9 1 . 3 5   C N N   9 9 . 7 6 ± 0 . 0 5 6   9 8 . 8 7 ± 0 . 0 2 5   9 9 . 8 6 ± 0 . 0 3 6   9 9 . 3 6 ± 0 . 2 3 4   0 . 0 2 8   9 5 . 0 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 6 :   140 - 1 5 3   148   ViT ,   s wim   tr an s f o r m er ,   an d   g r ap h   tr a n s f o r m e r   r eq u ir l ar g an d   e x ten s iv tr ain in g   to   ca p tu r p atter n s   ef f ec tiv ely   wh ich   m ak p r o n e   to   o v er f itti n g .   Ho wev er ,   C NN  ar b etter   th a n   r ec en tr a n s f o r m e r   m o d els  d u e   to   ca p t u r in g   lo c al  s p atial  p atter n s   an d   h ier a r ch ical  s tr u ctu r es  in   m alwa r im ag with   less   p ar am eter s   th at  en ab le  less   p r o n to   o v er f itti n g .   Mo r e o v er ,   th co n v o l u tio n al  lay er s   ex tr ac f in e - g r ain e d   tex tu r es  an d   s tr u ctu r al   s im ilar ities   wh ich   en s u r es  s tab le  lear n in g   ac r o s s   d iv er s m alwa r f am ilies .   T h is   ef f icien cy   e n s u r es  C NN  to   p r o v id e   r a p id   tr ai n in g ,   less   co m p u tatio n al   co m p lex ity ,   a n d   o b tain   s u p er io r   d etec tio n   ac cu r ac y .   Hen ce ,   th C NN  co n tr ib u te  h ig h   ac c u r ac y   with   tr ain in g   ef f icien cy   b y   m ak in g   f ea tu r e   d if f er en tiatio n   a cc u r ately   c o m p ar ed   to   e x is tin g   m eth o d s .     T h t - test   is   em p l o y ed   to   id en tify   wh et h er   t h d if f er e n ce   am o n g   ex p e r im en tal  o u tco m es  is   s tatis t ically   s ig n if ican wh ich   en s u r es  th at  t h o b s er v ed   en h an ce m en ts   ar e   n o b ec a u s o f   r an d o m   ch an ce .   A   p - v alu r e p r esen ts   th s ig n if ican ce   with   lo wer   v alu es  wh ich   p r o v id es  b etter   p er f o r m an ce   ag ain s n u ll   h y p o th esis .   C o n f id en ce   i n ter v al  is   s tatis tical  r an g wh ich   is   ca lcu lated   f r o m   s am p le  d ata  with in   tr u p o p u latio n   p ar am ete r   with   s p e cif ied   p r o b ab ilit y .     T a b le   4   r ep r es e n ts   a n   e v al u a ti o n   o f   v a r i o u s   h y p e r p a r a m et e r   tu n i n g .   C o m p a r e d   t o   e x is ti n g   t ec h n iq u es  s u c h   as   R F O,   AF O,   PF OA ,   n e u r o e v o lu ti o n ,   a n d   B a y es i an   o p ti m i za ti o n   ( B O) - DSP F OA,   t h e   p r o p o s ed   DSPF OA  o b ta in s   a   h ig h   ac cu r a cy   o f   9 9 . 6 5   an d   9 9 . 7 6 u s in g   B I G 2 0 1 5   an d   Ma l im g   d at aset  b y   ef f e cti v el y   f i n e - t u n i n g   t h e   C NN  p ar am ete r s .   B u t,   e x is t in g   m et h o d s   s u ch   as  R F O,   AFO ,   an d   B O - DSPF OA  g et   t r a p p e d   in   lo c al   o p t im b e ca u s e   o f   th r e l ian ce   o n   s u r r o g ate   m o d els   a n d   c o n s tr ai n ts   g l o b a s e ar c h   a b i li ty .   N eu r o e v o l u ti o n   o p ti m iz es  b o t h   C NN   a n d   w e ig h ts   b y   u t ili zi n g   e v o l u ti o n a r y   s t r ate g i es.   H o we v e r ,   n e u r o ev o l u ti o n   e v al u a tes   m a n y   c a n d id at n e two r k s   o v e r   m u lt ip le  g en e r ati o n s   wh ich   e n ab le   h ig h l y   r eso u r c an d   ti m e - i n te n s i v e.   DSPF OA   e n h a n ce s   C NN s   f ea t u r e   e x t r a cti o n   ab ilit y   b y   ch o o s i n g   t h e   b es co n f i g u r ati o n s   t h at  r esu lts   in   im p r o v e d   d e tec ti o n   p e r f o r m a n c i n   m al wa r im ag es.   I ts   ex p l o r at io n   an d   e x p lo ita ti o n   s tag m a k es  b ett er   co n v e r g e n c e,   s o l v es   t h e   l o ca o p ti m a   is s u e ,   a n d   e n h a n c e s   f ea tu r e   lea r n i n g   e f f ec t iv en ess   th at   i m p r o v es   in t er p r et a b ili ty ,   r o b u s tn ess   a n d   g e n er ali za t io n   a g a in s d i f f er en t   m alw a r e   f am i lies .   T h e r e f o r e ,   t h is   f i n e - t u n i n g   lea d s   to   s u p e r i o r   c lass i f i ca t io n   ac c u r a cy   t h a m a k es   C NN   p e r f o r m   m o r e   e f f ec t iv el y   i n   d e tec ti n g   m al wa r e .       T ab le  4 .   Per f o r m an ce   an aly s is   o f   d if f er en h y p er p ar am eter   t u n in g   m eth o d s   o n   d if f er en d a tasets   M e t h o d s   D a t a s e t   A c c u r a c y   ( %)   R e c a l l   ( %)   P r e c i s i o n   ( %)   F1 - sc o r e   ( %)   R F O   B I G 2 0 1 5   8 2 . 3 9   8 7 . 3 9   8 9 . 3 0   8 8 . 3 3   A F O   8 6 . 4 9   8 5 . 3 1   9 2 . 3 6   8 8 . 6 9   P F O A   9 3 . 2 9   9 6 . 4 0   9 4 . 8 7   9 5 . 6 2   N e u r o e v o l u t i o n   9 4 . 1 2   9 2 . 1 8   9 3 . 4 8   9 2 . 8 2   BO - D S P F O A   9 5 . 4 6   9 4 . 0 3   9 5 . 6 5   9 4 . 8 3   D S P F O A   9 9 . 6 5   9 8 . 0 9   9 8 . 9 7   9 8 . 5 2   R F O   M a l i m g   8 5 . 3 9   8 9 . 1 9   9 2 . 0 9   9 0 . 6 1   A F O   8 7 . 3 2   9 0 . 3 8   8 9 . 4 3   8 9 . 9 0   P F O A   9 2 . 1 0   9 2 . 1 0   8 6 . 9 2   8 9 . 4 3   N e u r o e v o l u t i o n   9 3 . 2 5   9 1 . 0 8   8 8 . 4 9   8 9 . 7 6   BO - D S P F O A   9 4 . 8 5   9 4 . 7 8   9 0 . 7 1   9 2 . 7 0   D S P F O A   9 9 . 7 6   9 8 . 8 7   9 9 . 8 6   9 9 . 3 6       T ab le  5   p r o v id es  p e r f o r m an ce   an aly s is   o f   k - f o ld   v alid atio n   f o r   p r o p o s ed   C NN - DSPF O A.   C o m p ar ed   t o   k =3 ,   7 ,   an d   9 ,   k =5   o b tain s   h ig h   ac cu r ac y   f o r   b o th   d ataset  d u t o   its   b alan ce d   tr a d e - o f f   b etwe en   v ar ian ce   an d   b ias.  lo wer   v alu lik e   k =3   m ak es  th m o d el  m o r s en s itiv to   o u tlier s   an d   n o is e,   wh ich   r esu lts   in   o v er f itti n g .   Similar ly ,   h ig h   v alu es  s u ch   as  k =7   an d   9   en h a n ce   b ias,  wh ich   m ak es  th d ec is io n   b o u n d ar y   t o o   s m o o th   an d   m i n im izes  s en s itiv ity   to   lo ca p a tter n s .   W h ile  k =5 ,   th m o d el  ef f ec tiv ely   ca p tu r es  lo ca s tr u ctu r es  b y   m an ag i n g   n o is i n f lu en ce   th at   en s u r e s   b etter   g e n er aliza tio n .   T h e r ef o r e,   th is   o p tim al  n eig h b o r h o o d   s ize  im p r o v es  c lass if icatio n   p er f o r m a n ce   a n d   in ter p r etab ilit y   b y   m an ag i n g   a   r eliab le  a n d   s tab le   d ec is io n - m ak in g   p r o ce s s .       T ab le  5 .   k - f o ld   v alid atio n   an al y s is   o f   p r o p o s ed   C NN - DSPF OA  f o r   s tab ilit y   ass ess m en t   D a t a s e t   k - f o l d   A c c u r a c y   ( %)   R e c a l l   ( %)   P r e c i s i o n   ( %)   F1 - sc o r e   ( %)   B I G 2 0 1 5   k = 3   8 4 . 3 0   8 2 . 1 9   9 2 . 1 3   8 6 . 8 7   k = 5   9 9 . 6 5   9 8 . 0 9   9 8 . 9 7   9 8 . 5 2   k = 7   8 6 . 4 8   8 4 . 2 9   9 3 . 8 1   8 8 . 7 9   k = 9   9 2 . 1 0   8 9 . 3 0   8 9 . 0 2   8 9 . 1 5   M a l i m g   k = 3   8 7 . 0 3   8 7 . 3 1   8 3 . 9 1   8 5 . 5 7   k = 5   9 9 . 7 6   9 8 . 8 7   9 9 . 8 6   9 9 . 3 6   k = 7   8 9 . 0 2   8 9 . 3 0   9 0 . 4 3   8 9 . 8 6   k = 9   9 2 . 3 8   9 2 . 1 0   9 3 . 4 9   9 2 . 7 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Ma lw a r d etec tio n   u s in g   co n v o lu tio n a n eu r a l n etw o r k - d i str a teg   ( P a r va th i S a th en a h a lli Ja ya p r a ka s h )   149   T a b l e   6   d e p i c t s   t h e   a n a l y s is   o f   c o m p u t a t i o n a l   t i m e   a n d   m e m o r y   c o n s u m p t i o n   f o r   d i f f e r e n t   d e t e c t i o n   m e t h o d s .   T h e   C N o b t a i n s   l es s   c o m p u t a t i o n a t i m a n d   m em o r y   c o n s u m p t i o n   o f   7 6 ,   8 3   s   a n d   8 7 ,   9 8   KB   f o r   B I G2 0 1 5   an d   Ma lim g   d ataset  co m p ar ed   t o   ex is tin g   m eth o d s   lik R es Net,   ViT ,   an d   s wim   tr an s f o r m er   d u to   co n v o l u tio n al  lay er   w h ich   m i n im ize  th n u m b er   o f   p a r am et er s .   I n s tead   o f   p r o ce s s in g   th wh o le  im ag e,   C NN  em p lo y s   s m all  k er n els  th at  s i g n if ican tly   m in im ize  co m p u ta tio n al  co m p lex ity .   T h g r ap h i p r o ce s s in g   u n i ts   ( GPUs )   en h an ce   ef f icien c y   an d   m ak C NN  r ap id   b u t le s s   m em o r y   e f f icien t.       T a b l e   6 .   C o m p u t a t i o n a l   t i m e   a n d   m e m o r y   c o n s u m p t i o n   a n a l y s i s   o f   d i f f e r e n t   d e t e c t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n   m e t h o d s   D a t a s e t   M e t h o d s   C o m p u t a t i o n a l   t i m e   ( s)   M e m o r y   c o n su m p t i o n   ( K B )   B I G 2 0 1 5   R e sN e t   1 0 2   1 7 6   V i T   89   1 6 5   S w i n   t r a n sf o r mer   82   1 2 5   C N N   76   87   M a l i m g   R e sN e t   98   1 7 6   V i T   92   1 6 5   S w i n   t r a n sf o r mer   94   1 5 4   C N N   83   98       T ab le  7   d em o n s tr ates  th ev al u atio n   o f   ab latio n   s tu d y   f o r   in d iv id u al  c o m p o n en in   p r o p o s ed   m eth o d .   ac r o s s   B I G2 0 1 5   a n d   Ma lim g   d ataset.   W h ile  co m p ar e d   to   in d iv id u al  c o m p o n en ts   s u ch   a s   FOA,   PF OA,   s in   ch ao tic  m ap p in g   FOA,   C au ch y   o p er ato r   m u tatio n   FOA,   DSFOA,  s in   ch ao tic  m ap p in g   PF OA,   an d   C au ch y   o p er ato r   m u tatio n   PF OA,   p r o p o s ed   DSPF OA   o b tain s   ac cu r ac y   o f   9 9 . 6 5   an d   9 9 . 7 6 d u e   to   in teg r atin g   th e   b en ef its   o f   ea ch   co m p o n en t.   T r ad itio n al  FOA  an d   PF O o f f er s   g lo b al  ex p lo r atio n   h o wev er   co n v er g es   p r em atu r ely .   B y   ad d in g   s in ch ao tic  m ap p in g   im p r o v es  p o p u latio n   d iv e r s ity   an d   av o id s   s tag n atio n   wh er ea s   C au ch y   m u tatio n   p r o ce s s   en h an ce s   lo ca s ea r ch   th r o u g h   es ca p in g   lo ca o p tim an d   PF OA  in cr ea s s tab ilit y .   B y   in teg r atin g   th ese  co m p o n en ts ,   DSPF OA  b alan ce s   ex p lo itatio n   an d   ex p l o r atio n   m o r ef f ec tiv ely   th at  p r ev en ts   p r em at u r co n v er g en ce   an d   m a n ag d if f er en t   p o p u latio n   th at  r esu lts   in   h ig h   ac c u r ac y ,   in ter p r etab ilit y ,   an d   r o b u s tn ess .         T ab le  7 .   Ab latio n   s tu d y   r esu lt s   an aly zin g   th c o n tr ib u tio n   o f   in d iv id u al  c o m p o n en ts   in   p r o p o s ed   m eth o d   M e t h o d s   D a t a s e t   A c c u r a c y   ( %)   R e c a l l   ( %)   P r e c i s i o n   ( %)   F1 - sc o r e   ( %)   F O A     B I G 2 0 1 5   9 2 . 6 9   9 0 . 4 8   9 0 . 4 8   9 0 . 4 8   P F O A     9 3 . 2 9   9 6 . 4 0   9 4 . 8 7   9 5 . 6 2   S i n e   c h a o t i c   ma p p i n g   F O A   9 3 . 4 7   9 6 . 4 8   9 3 . 5 9   9 5 . 0 1   C a u c h y   o p e r a t o r   m u t a t i o n   F O A   9 5 . 2 6   9 6 . 5 4   9 3 . 9 6   9 5 . 2 3   D S F O A   9 5 . 7 8   9 6 . 5 9   9 4 . 6 5   9 5 . 6 1   S i n e   c h a o t i c   ma p p i n g   P F O A   9 6 . 7 8   9 6 . 7 8   9 4 . 9 0   9 6 . 7 8   C a u c h y   o p e r a t o r   m u t a t i o n   P F O A   9 7 . 4 8   9 7 . 1 2   9 5 . 3 6   9 7 . 1 2   D S P F O A   9 9 . 6 5   9 8 . 0 9   9 8 . 9 7   9 8 . 5 2   F O A     M a l i m g   9 0 . 7 8   8 4 . 2 6   9 0 . 4 5   8 7 . 2 4   P F O A   9 2 . 1 0   9 2 . 1 0   8 6 . 9 2   8 9 . 4 3   S i n e   c h a o t i c   ma p p i n g   F O A   9 2 . 4 8   9 2 . 2 5   8 8 . 4 5   9 0 . 3 1   C a u c h y   o p e r a t o r   m u t a t i o n   F O A   9 2 . 8 7   9 2 . 2 9   9 0 . 7 4   9 1 . 5 0   D S F O A   9 2 . 9 8   9 2 . 4 5   9 1 . 0 2   9 1 . 7 2   S i n e   c h a o t i c   ma p p i n g   P F O A   9 3 . 6 0   9 2 . 7 8   9 1 . 6 9   9 2 . 7 8   C a u c h y   o p e r a t o r   m u t a t i o n   P F O A   9 4 . 8 5   9 3 . 1 9   9 3 . 2 6   9 3 . 1 9   D S P F O A   9 9 . 7 6   9 8 . 8 7   9 9 . 8 6   9 9 . 3 6       Fig u r 4   s h o ws  co n f u s io n   m a tr ix   f o r   p r o p o s ed   m eth o d   t o   c lass if y   th d if f er e n class es Fig u r 4 ( a)   f o r   th e   B I G2 0 1 5   an d   Fig u r 4 ( b )   f o r   th e   Ma lim g   d ataset.   I n   B I G2 0 1 5 ,   s am p les  ar class if ied   ac cu r ately   with   less   m is clas s if icatio n .   L ik ewise,   m o d el  o b tain s   h ig h   p er f o r m an ce   in   Ma lim g   d ataset  ac r o s s   d if f er e n m alwa r e   f am ilies .   T h o u tco m es  r ep r esen ts   th at  m o d el   ef f icien tly   d if f er e n tiate  am o n g   d if f e r en m alwa r f am ilies   wh ich   s h o ws b etter   p er f o r m a n ce   o n   b o th   d atasets .   Fig u r 5   d em o n s tr ates  th ev a lu atio n   o f   r ec eiv er   o p er atin g   c h ar ac ter is tics   ( R O C )   cu r v f o r   p r o p o s ed   m eth o d :   Fig u r e   5 ( a)   f o r   th B I G2 0 1 5   a n d   Fig u r 5 ( b )   f o r   th Ma lim g   d ataset.   I n   B I G2 0 1 5 ,   all  m alwa r e   f am ilies   o b tain   h ig h   ar ea   u n d e r   th cu r v ( AUC)  th at  r ep r ese n ts   tr ad e - o f f   am o n g   T P a n d   F P.  Similar ly ,   m o d el   attain s   b etter   AUC  o n   all  c lass es  wh ich   s h o ws  s u p er io r   class if icatio n   p er f o r m an ce .   Ov er all,   o u tco m es   v alid ate  th m o d el  r eliab ilit y   f o r   m alwa r class if icatio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.