kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Unauthorised Session Detection with RNN-LSTM Models and Topological Data Analysis
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Mathematics (Div.).
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Obehörig Sessionsdetektering med RNN-LSTM-Modeller och Topologisk Dataanalys (Swedish)
Abstract [en]

This thesis explores the possibility of using session-based customers data from Svenska Handelsbanken AB to detect fraudulent sessions. Tools within Topological Data Analysis are employed to analyse customers behavior and examine topological properties such as homology and stable rank at the individual level. Furthermore, a RNN-LSTM model is, on a general behaviour level, trained to predict the customers next event and investigate its potential to detect anomalous behavior. The results indicate that simplicial complexes and their corresponding stable rank can be utilized to describe differences between genuine and fraudulent sessions on individual level. The use of a neural network suggests that there are deviant behaviors on general level concerning the difference between fraudulent and genuine sessions. The fact that this project was done without internal bank knowledge of fraudulent behaviour or historical knowledge of general suspicious activity and solely by data handling and anomaly detection shows great potential in session-based detection. Thus, this study concludes that the use of Topological Data Analysis and Neural Networks for detecting fraud and anomalous events provide valuable insight and opens the door for future research in the field. Further analysis must be done to see how effectively one could detect fraud mid-session.

Abstract [sv]

I följande uppsats undersöks möjligheten att använda sessionbaserad kunddata från Svenska Handelsbanken AB för att detektera bedrägliga sessioner. Verktyg inom Topologisk Dataanalys används för att analysera kunders beteende och undersöka topologiska egenskaper såsom homologi och stabil rang på individnivå. Dessutom tränas en RNN-LSTM modell på en generell beteende nivå för att förutsäga kundens nästa händelse och undersöka dess potential att upptäcka avvikande beteende. Resultaten visar att simpliciella komplex och deras motsvarande stabil rang kan användas för att beskriva skillnader mellan genuina och bedrägliga sessioner på individnivå. Användningen av ett neuralt nätverk antyder att det finns avvikande beteenden på en generell nivå avseende skillnaden mellan bedrägliga och genuina sessioner. Det faktum att detta projekt genomfördes utan intern bankkännedom om bedrägerier eller historisk kunskap om allmäna misstänksamma aktiviteter och enbart genom datahantering och anomalidetektion visar stor potential för sessionbaserad detektion. Därmed drar denna studie slutsatsen att användningen av topologisk dataanalys och neurala nätverk för att upptäcka bedrägerier och avvikande händelser ger värdefulla insikter och öppnar dörren för framtida fortsätta studier inom området. Vidare analyser måste göras för att se hur effektivt man kan upptäcka bedrägerier mitt i sessioner.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 54
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2023:382
Keywords [en]
Recurrent Neural Network, Long-Short-Term-Memory, Topological Data Analysis, Session based data, Anomaly detection, Time-series analysis, Imbalanced data, Master thesis
Keywords [sv]
Neurala nätverk, Topologisk data analys, Detektion av avvikelse, Sessionsbaserad data, Tidserieanalys, Inbalancerad data, Masteruppsats
National Category
Other Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-339432OAI: oai:DiVA.org:kth-339432DiVA, id: diva2:1810989
External cooperation
Svenska Handelsbanken AB
Subject / course
Mathematical Statistics
Educational program
Master of Science - Applied and Computational Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-11-09 Created: 2023-11-09 Last updated: 2023-11-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3107 kB)271 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3107 kBChecksum SHA-512
799d30c845ae5952636e5832c02e54c6b68b6ade8638b7bfcad159dd61542638395d78488c71011f5dedd32a4134998844e27420b987511879740120d28859ba
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Mathematics (Div.)
Other Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 271 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 650 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf