WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«МЕТОДЫ И МОДЕЛИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА КОМПЛЕКСОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЗАЦИОННОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ...»

-- [ Страница 1 ] --

РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

ИНФОРМАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,

МЕТРОЛОГИИ И ОЦЕНКЕ СООТВЕТСТВИЯ

На правах рукописи

ПАВЛОВ Виктор Анатольевич

МЕТОДЫ И МОДЕЛИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА

КОМПЛЕКСОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЗАЦИОННОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Специальность: 05.25.05 – Информационные системы и процессы Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук

Научный консультант: доктор технических наук, доцент Мистров Леонид Евгеньевич Москва – 2016 СОДЕРЖАНИЕ Стр.

Введение …………………….………………..……………......…..……. 8

1. Современное состояние проектирования комплексов технических средств обеспечения функционирования информационных систем в конфликтном взаимодействии организационно-технических систем. 26

1.1. Особенности информационного конфликтного взаимодействия организационно-технических систем …...…………………….……..... 27

1.2. Учет неопределенностей при разработке постановки задачи проектирования комплекса технических средств обеспечения функционирования информационных систем ….………………... 35



1.3. Разрешение неопределенностей при проектировании комплексов технических средств обеспечения функционирования информационных систем …………………...…..….….……………… 48

1.4. Разрешение неопределенности информационного противодействия («природной» неопределенности) …………………...…….. 52

1.5. Проблема синтеза комплекса технических средств обеспечения информационного взаимодействия организационно-технических систем ………….…………………………………………….……… 58

1.6. Технологическая схема исследований ……………………………. 62 ВЫВОДЫ …………………………………………….…………….….. 72

2. Методы синтеза структуры комплексов технических средств обеспечения функционирования информационных систем ………….… 74

2.1. Основы проектирования комплексов технических средств обеспечения функционирования информационных систем.......... 76

2.2. Принципы и методы проектирования комплексов технических средств ………...………….……………………………….………. 79

2.3. Особенности обеспечения функционирования информационных систем в конфликтном взаимодействии организационнотехнических систем ……………………………….…….....…….. 84

2.4. Требования к комплексу технических средств обеспечения функционирования информационных систем в конфликтном взаимодействии организационно-технических систем ……..…. 91 2.4.1. Требования к подсистеме приема / передачи информации и телеуправления …………………………..…………….….. 91 2.4.2. Требования к техническим подсистемам сбора информации 95 2.4.3. Требования к техническим подсистемам разрушения / искажения информации ………..……………………..……… 100

2.5. Основные направления повышения эффективности обеспечения функционирования информационных систем в конфликтном взаимодействии организационно-технических систем..…….... 103 2.5.1. Помехозащищенность каналов передачи / приема информации (основные понятия) ….…………………………….. 103 2.5.2. Характеристика основных способов повышения помехозащищенности каналов передачи информации..…............. 105

2.6. Методологический подход к формированию вариантов состава комплекса технических средств обеспечения функционирования информационных систем..…… ……...……………………… 111 ВЫВОДЫ ……...…..…………………..………………….…………..…. 124

3. Методы анализа и модели подсистемы передачи и приема информации. 127

3.1. Основные положения теории пространственно-временной обработки информационных потоков и технических средств пространственной фильтрации ….……….………….…

3.1.1. Пространственная обработка информационных потоков … 130 3.1.2. Поляризационная обработка информационных потоков..... 134 Входные информационные преобразователи для 3.1.3.

пространственной и поляризационной фильтрации информационных потоков …………..…………………….. 137

3.2. Алгоритмы адаптации технических средств пространственной фильтрации для компенсации разрушающих / искажающих воздействий …………………………………………………….............. 141 3.2.1. Алгоритмы на основе корреляционных обратных связей.. 141 3.2.2. Алгоритмы на основе обращения корреляционной матрицы воздействий …………………………………………..….. 144 3.2.3. Алгоритмы на основе последовательного градиентного поиска..……………………………………..………….…… 146 3.2.4. Модифицированный алгоритм случайного поиска.…….. 147

3.3. Исследование устойчивости адаптивных технических средств пространственной фильтрации информационных потоков...…… 147 3.3.1. Особенности анализа устойчивости технических средств пространственной фильтрации ………………….................. 148 3.3.2. Методика анализа устойчивости технических средств пространственной фильтрации..…..……………….……............ 151 3.3.3 Устойчивость двухканального технического средства пространственной фильтрации информационных потоков..… 154

3.4. Алгоритмы пространственной фильтрации информационных потоков в каналах передачи / приема подвижных объектов ….. 158 ВЫВОДЫ ……...……………………………………………..…..……... 164

4. Методы синтеза алгоритмов пространственной фильтрации информационных потоков в подсистеме сбора информации …..…... 167

4.1. Применение методов пространственно-временной обработки информационных потоков для повышения эффективности подсистемы сбора информации..…………………………..………..... 168

4.2. Улучшение энергетического отношения информационный поток / (разрушающее / искажающее воздействие + фоновое воздействие) на входе технических средств сбора информации ….. 170

–  –  –

ритмом оценивания ……………………………………….. 219

5.4. Оценивание пространственных параметров источника информационного потока …………….…………………..……………. 220

5.5. Определение дальности до источника информационного потока в ближней зоне..…………………………….…………………….. 228

5.6. Оценивание поляризации носителя информационного потока … 233

5.7. Влияние скорости сканирования на точность оценивания параметров ………………………………………………………………. 236 ВЫВОДЫ..…...……………………………..……………….......…….. 240

6. Особенности моделирования технической подсистемы разрушения информации …………………………………………..………………..... 242

6.1. Модели формирования разрушающих / искажающих воздействий 242

6.2. Структуры разрушающих / искажающих воздействий ….……… 246

6.3. Эффективность разрушающих / искажающих воздействий …….. 249

6.4. Общая характеристика технических средств формирования разрушающих / искажающих воздействий …………………………. 254

6.5. Контроль эффективности разрушающих / искажающих воздействий...………………………………………………………………. 260

6.6. Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств подсистемы разрушения информации с элементами комплекса технических средств на основе применения методов пространственно-временной обработки информационных потоков ……………………………………………………………..…… 263

6.7. Обоснование требований к формированию подсистемы разрушения информации ……………….…………………….……….... 267 ВЫВОДЫ ………...……………………………………………………… 279

7. Современные требования к комплексу технических средств обеспечения информационного взаимодействия организационнотехнических систем.…………………….……………...……….…....… 281

–  –  –

ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы.

В современных условиях выполнение задач различного рода крупномасштабными социально-экономическими организациями (СЭО) уровня транснациональных компаний, регионов и различного предназначения предприятий, обладающих определенной свободой выбора форм деятельности, осуществляется на основе информационного взаимодействия, проявляющегося в форме конфликтов типа «единство», «взаимодействие» и «конкуренция»

[123]. Наиболее сложным в системном представлении является форма конфликта «конкуренция», представляющая борьбу за достижение целевого превосходства в предметной области за владение находящимися в сфере их интересов ресурсами. Важнейшим условием достижения этого превосходства является наличие у системы организационного управления своевременной, достоверной и точной информации о составе, состоянии (деятельности) и намерениях (стратегиях) конкурирующей СЭО и управляемых элементах [126].





В общем случае социально-экономическая организация по совокупности системоопределяющих признаков представляет организационно-техническую систему (ОТС) в виде объединенной единством цели пространственнораспределенной совокупности иерархических управляющих, исполнительных и обеспечивающих элементов (УЭ, ИЭ и ОЭ, соответственно) [123]. Связи между элементами в структуре ОТС устанавливаются, исходя из характера выполняемых задач, организационно определяются отношениями управления (подчиненности) и интегрировано определяются качеством функционирования информационных систем (ИС).

Федеральный закон Российской Федерации (ФЗ РФ) от 27 июля 2006 года № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» определяет ИС как совокупность информационного обеспечения (ИО), информационных технологий (ИТ) и технических средств для обработки информации, а также системного персонала для поддержки динамической информационной модели некоторой предметной области в интересах удовлетворения информационных потребностей потребителей информации.

Основу функционирования СЭО составляет ИО, включающее:

нормативные и справочные данные и их изменения; исходные данные об информационно-целевой обстановке (ИЦО), их изменения и текущие сведения, требующие ответной реакции ОТС или влияющие на алгоритм принятия решений; накапливаемые учетные и архивные сведения, необходимые для планирования и развития ОТС; запросы на необходимые сведения и получаемые данные. Проектирование ИО осуществляется на основе определения источников необходимой и достаточной информации, способов ее поиска, передачи и хранения [124].

Реализация целей СЭО в конфликте достигается активным (нейтрализацией, выводом из строя, захватом и т.п.) и / или информационным воздействием на их изначальные ресурсы в целях снижения конкурентоспособности конфликтно-взаимодейсьвующей системы до некоторого минимального уровня, при котором наступает их стагнация или формирование новой системной упорядоченности. Под информационным воздействием понимается снижение эффективности комплексов технических средств (КТС), обеспечивающих функционирование ИС, путем дезинформации, имитации, разрушающих / искажающих воздействий (РИВ), повышения скрытности каналов передачи информации (КПИ), обеспечения информационной недоступности и т.п. [124].

В общем случае СЭО по совокупности системоопределяющих признаков представляет собой функциональную организационнотехническую систему (ОТС) в виде объединенной единством цели пространственно-распределенной совокупности иерархических элементов управления, получения (сбора, анализа, обработки и обобщения) информации и исполнения, предназначенную для выполнения поставленных задач с заданной эффективностью. Связи между элементами в структуре ОТС, исходя из характера выполняемых задач, организационно определяются отношениями управления (подчиненности), информационного обеспечения, взаимодействия и исполнения с учетом пространственно-временных ограничений.

Применение ОТС основывается на планах ведения исполнительных и оборонительных действий, включающих обоснование стратегий действий, постановку задач управляющим, исполнительным и обеспечивающим элементам (УЭ, ИЭ, ОЭ), определение порядка их взаимодействия и способов применения.

Основой разработки планов ведения действий является достоверная информация о составе, структуре, основных характеристиках и способах применения в ее предметной области конкурирующих ОТС (для определенности, ОТС {B}).

Получение информации сопряжено со сбором, накоплением, обработкой и анализом сведений от различного типа и организационной принадлежности ИС и управления элементами ведения наступательных / оборонительных действий, объединенных в подсистемы сбора информации (ПСИ). Одним из основных этапов принятия решения является анализ условий, влияющих на реализацию стратегий действий; оценку ОТС {B} (состав, положение, стратегии действий и наиболее важные УЭ, ИЭ, ОЭ) и своих ресурсов (положение, состояние и возможности) применительно к прогнозируемой ИЦО. При этом под информационно-целевой обстановкой понимается часть социально-экономической обстановки, характеризуемая наличием технических средств приема / передачи, сбора, анализа, выявления закономерностей, хранения, представления информации, различного типа комплексов технических средств (КТС), размещением их на местности, способами передачи информации, режимами функционирования и реализуемыми средствами и способами информационной безопасности (ИБ).

Информационное взаимодействие ОТС в конфликте типа «конкуренция»

основывается на активном (нейтрализацией, выводом из строя и т.п.) и / или информационном (снижении эффективности до определенного уровня функционирования информационных систем и средств на основе дезинформации, имитации, РИВ, повышении скрытности передачи информации, информационной недоступности и т.п.) противодействии. К объектам информационного воздействия относятся [123-126]:

элементы управления ОТС различного иерархического уровня, включая средства приема и передачи информации; среду – носителя информации; средства сбора, преобразования, хранения и представления информации, основанные на использовании вычислительных средств и КТС в составе подсистем приема / передачи, сбора и разрушения информации (ППИ, ПСИ, ПРИ) с различными видами обеспечения: информационным, программным и др.;

конфидециальная информация (коммерческая тайна), ее носители, а также системы и средства обеспечения информационной безопасности;

персонал ОТС, как носители конфидециальной информации.

Информационные системы и комплексы технических средств (КТС), обеспечивающих их функционирование, предпринимают целенаправленные действия по поиску, сбору, обработке, хранению и обновлению необходимых и достаточных данных об ИЦО, вступая в информационный конфликт (ИК). Под информационным конфликтом или конфликтом информационных систем с участием КТС, обеспечивающих их функционирование, понимаем часть целевого (сложного конфликта) ОТС, представляющую информационное взаимодействие их КТС при реализации процессов сбора информации, передачи и противодействия проведению аналогичных мероприятий конкурирующей стороной средствами РИВ.

Для применения ОТС определяющим является свойство конфликтной устойчивости (КУ) – ключевой характеристики ее конкурентоспособности, направленной на выполнение поставленных задач при оптимальном соотношении с расходами. При обеспечении КУ применяются два подхода [123].

Один из них – традиционный, основан на экономических методах оптимизации функционирования ОТС. Другой – перспективный использует методы информационных технологий. Вследствие неопределенностей, вызванных конфликтом, использование традиционного подхода неустойчиво и вызывает необходимость перехода к методам информационных технологий. Они обеспечивают возможность исследования методов и средств устойчивости применения ОТС на основе эффективного применения своих элементов и дезорганизации управления ОТС {B} способами разрушения / искажения информации на различных иерархических уровнях управления методами ИБ.

Принятие решения включает определение стратегии действий, задач УЭ, ИЭ, ОЭ, порядка их взаимодействия, выделенных ресурсов и управления.

Работа по принятию решения начинается с изучения исходных данных, уяснения задачи для определения стратегии действий выполнение которой обеспечит достижение цели. Одним из важных этапов принятия решения является оценка обстановки, которая осуществляется с учетом прогноза развития конфликта и заключается в изучении и анализе условий, влияющих на реализацию выбранной стратегии и включает: оценку конкурентов (состав, положение, стратегии действий и наиболее важные УЭ, ИЭ, ОЭ); оценку своих ресурсов (положение, состояние и возможности); оценку ИЦО и др. факторов.

Так как информационные процессы управления элементами ОТС достаточно исследованы, в работе подлежит исследованию информационный процесс и системы приема / передачи, сбора, разрушения / искажения информации технические средства анализа, выявления закономерностей, хранения, представления информации для обоснованного принятия решения в иерархических контурах управления ОТС.

Создание ИО осуществляются с помощью КТС, обеспечивающих функционирование ИС, а его основные задачи решаются в ходе конфликтного взаимодействия ОТС. При этом комплекс составляют подсистемы, в которых функции приема / передачи, сбора, разрушения / искажения информации, технические средства анализа, выявления закономерностей, преобразования, хранения, представления информации осуществляются с использованием средств обеспечения информационной безопасности (СИБ).

Исследование информационного взаимодействия ОТС основывается на применении КТС, включающих подсистемы приема / передачи, сбора, разрушения / искажения информации, технические средства анализа, выявления закономерностей, хранения, представления информации. Возможно также применение комбинированных подсистем, включающих в себя два и более классов.

Каждый класс в ходе информационного взаимодействия решает свои, характерные только для него задачи, выполнение которых обеспечивает достижение цели функционирования ОТС.

Успех решения задач формирования информационных потоков УЭ в конфликтном взаимодействии ОТС за использование тех или иных ресурсов в сфере интересов организации в значительной степени определяется соответствием технических характеристик ИС и подсистем КТС, обеспечивающих их функционирование в конфликтном взаимодействии ОТС.

Достичь информационного превосходства над конкурентно – взаимодействующей стороной можно за счет дезорганизации управления информационных систем поддержки принятия решения (ИСПР) ОТС {B} и повышения эффективности своих аналогичных систем.

В связи с этим для достижения преимуществ в конфликтном информационном взаимодействии ОТС специалисты сосредотачивают усилия на следующих основных направлениях [34, 37, 128]:

совершенствование систем, средств и способов передачи информации с целью обеспечения высокой устойчивости (надежности, живучести и скрытности);

разработка ПСИ, обеспечивающих своевременное получение достоверной и точной информации с учетом применения ОТС конкурентов мероприятий по ее дезинформации и скрытию своей стратегии;

совершенствование систем, средств и способов разрушения / искажения информации с учетом применения КТС {B} мер повышения скрытности.

Обеспечение заданной эффективности применения ОТС может достигаться комплексным применением методов и средств защиты информации;

противодействием информационному процессу принятия решений в иерархической структуре контуров управления ОТС {B}; информационным мониторингом облика (состава, характеристик и порядка функционирования) и способов применения ОТС {B} и информационным маркетингом производимой продукции на прогнозируемом сегменте рынка. Так как ИС и средства ОТС интегрируются в единые информационная система поддержки принятия решения (ИСПР), то для обеспечения требуемой эффективности их применения необходимо комплексное и согласованное использование методов и средств ИБ различного функционального назначения и организационного подчинения.

Таким образом, конфликтное взаимодействие КТС, обеспечивающих функционирование ИС, характеризуется наличием у конкурирующих сторон строго / не строго противоположных целей. Для их достижения одна из сторон (или обе стороны) реализуют специальные мероприятия по передаче, разрушению/искажению, скрытию или разрушению информации, призванных затруднить работу ОТС другой стороны. В ходе конфликта каждая из сторон принимает меры и контрмеры для снижения эффективности действий конкурирующей стороны. Поскольку в современных условиях в конкурентное взаимодействие ОТС вовлекаются сложные ресурсы, которые решают целый ряд согласованных по месту, времени и целям задач, то это взаимодействие КТС приобретает характерные черты коалиционного конфликта. Каждая из конкурирующих сторон представлена совокупностью элементов, стремящихся решать поставленные задачи всеми доступными методами и средствами, включая вмешательство в процесс функционирования элементов конкурентов.

Тенденция постоянного усложнения ИЦО, в которой функционируют КТС, обусловливает разработку эффективных мер и средств повышения их скрытности. Основное внимание при этом сосредоточено на обеспечении требуемого отношения энергетических параметров информационного потока и суммы энергетических параметров разрушающего / искажающего и фонового воздействий (ОИРФ) в связи с широким применением средств разрушения информации. Очевидно, что используемые средства связи должны иметь защиту от РИВ. Основное внимание при этом уделяется созданию оборудования, обеспечивающего малую вероятность несанкционированного приема информации.

Решение задач информационного обеспечения ОТС наталкивается на значительные трудности. Наблюдается качественный скачок скрытности систем и средств передачи информации. Существующие ПСИ не удовлетворяют требованиям по качеству информационного обеспечения элементов ОТС в ходе их информационного взаимодействия по таким показателям, как: недостаточное быстродействие, невысокая точность оценивания параметров информационных потоков (ИП), нехватка ресурса средств и невозможность реализации принципа непрерывности получения информации во времени и по частоте.

Несмотря на разнообразие методов информационных технологий обеспечения КУ взаимодействия ОТС в современных условиях не существует обоснованных научных положений, подходов и методов решения этой проблемы. Основная трудность при ее решении заключается в необходимости затруднения (срыва) управления ИСПР конкурирующей ОТС на основе применения технических средств активного и / или информационного воздействия. Наиболее перспективным направлением преодоления указанной трудности является применение различного типа конфликтно-разрешающих структур в виде информационно-обеспечивающих ОТС, технических систем или комплексов. В современных условиях перспективным направлением обеспечения эффективного функционирования ОТС является использование различных классов конфликтноразрешающих структур в виде информационно-обеспечивающих ОТС, технических систем, комплексов или средств. В настоящее время вопросы эффективного применения элементов ОТС решались Козирацким Ю.Л., Куприяновым А.И., Нахмансоном Г.С., Сахаровым А.В., Сиротой А.А. и другими учеными методами и средствами защиты от РИВ ОТС {B} каналов передачи информации. Обеспечение же конфликтной устойчивости применения ОТС рассматривались Мистровым Л.Е. на основе информационно-обеспечивающих ОТС в предположении заданной эффективности средств и комплексов ИБ.

Анализ упомянутых работ показал, что в них не учтены особенности ИО принятия решения в иерархических контурах конкурирующих ОТС поведению исполнительных / защитных действий. К таким особенностям следует отнести широкое комплексное использование в информационнотелекоммуникационных системах беспроводных (радио-, радиорелейных и спутниковых) каналов передачи информации (КПИ). Их использование объективно создает предпосылки для несанкционированного доступа к информации технических средств сбора и делает КПИ уязвимыми от технических средств разрушения / искажения информации, приводя к эскалации конфликтного взаимодействия ОТС.

Перечисленные факторы объективно обусловили противоречие между требованиями «Доктрины информационной безопасности РФ» повышения безопасности ИС, включая каналы передачи информации ОТС различных сфер деятельности, и отсутствием методологии анализа и синтеза КТС, обеспечивающих функционирование ИС в их конфликтном взаимодействии, реализующей принципы синтеза оптимального облика систем исследуемого класса.

Автором для разрешения выявленного противоречия предлагается применять КТС, обеспечивающих функционирование ИС в виде совокупности объединенных единством цели методов технических подсистем приема / передачи, сбора, разрушения / искажения информации (ППИ, ПСИ, ПРИ) в целях обеспечения КУ взаимодействия ОТС. Основой научного обоснования цели, решаемых задач, структуры, характеристик, алгоритмов функционирования и способов применения КТС являются результаты моделирования его облика, которое предполагает наличие соответствующей методологии исследований.

Объектом исследования являются информационные системы и процессы в динамике информационного взаимодействия ОТС.

Предметом исследования является методы, модели анализа и синтеза КТС обеспечения информационных процессов приема / передачи, сбора, искажения / разрушения, обработки, хранения и представления информации, выявления структурно-параметрических закономерностей обеспечения устойчивого функционирования ИС в динамике конфликтного взаимодействия ОТС.

Цель работы – развитие методов и разработка моделей анализа и синтеза средств, подсистем и КТС в целом, обеспечивающих устойчивое функционирование информационных систем и процессов в конфликтном взаимодействии ОТС.

Для достижения цели необходимо решить систему научных задач:

разработать теоретические основы анализа и синтеза КТС, обеспечивающих устойчивое функционирование ИС в динамике конфликтного взаимодействия ОТС, в части обоснования задач, принципов, методов, и моделей его проектирования;

разработать методологические основы проектирования КТС и предложения по их применению в динамике конфликтного взаимодействия ОТС на основе подсистем приема / передачи, сбора, искажения / разрушения, хранения и представления информации, реализующих методы пространственно-временной обработки информационных потоков циркулирующих в контурах принятия решений;

разработать научные основы анализа и синтеза методов и средств подсистемы приема / передачи информации в части повышения скрытности и помехоустойчивости каналов передачи на основе методов пространственновременной обработки информационных потоков в интересах обеспечения устойчивого функционирования ИС в конфликтном взаимодействии ОТС;

разработать научные подходы, методы и модели синтеза подсистемы сбора информации в направлении: сокращения времени выявления изменений ИЦО; повышения точности оценивания параметров ИП до достаточного значения для достоверного распознавания (классификации) разнородных элементов конкурирующей ОТС; достижения своевременности, полноты и достоверности данных на основе алгоритмических процессов сбора, преобразования и обработки информации о наличии, местоположении и режимах работы их подсистем и КТС в целом;

обосновать модель подсистемы разрушения информации исходя из анализа характеристик КПИ конкурирующей ОТС при формировании рациональных структур РИВ и оптимальном выборе объектов воздействий за счет улучшения статистических и динамических характеристик ПСИ в интересах достижения информационного превосходства ОТС;

обосновать по показателю технико-экономической целесообразности рациональный состав и способы применения подсистем КТС на основе новых технических средств пространственной фильтрации ИП (ТСПФ) в структуре подсистем приема / передачи сбора, анализа, выявления закономерностей, хранения, представления информации, разрушения / искажения информации, обеспечивающий повышение устойчивого информационного взаимодействия ОТС; установить закономерности зависимости эффективности ИО от своевременности, полноты и достоверности информационного обеспечения ОТС.

Методы исследования базируются на современных положениях теорий анализа и синтеза сложных систем, многоуровневых иерархических систем, исследования операций, конфликта, пространственно-временной обработки информационных потоков, математических методах теории управления, методах теоретических основ радиоэлектронного подавления и исследования устойчивости адаптивных систем.

К основным научным результатам относятся:

1. Задачи, принципы, методы и модели проектирования КТС, обеспечивающих устойчивое функционирование ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, в составе подсистем приема / передачи, сбора, разрушения / искажения информации, учитывающие возможность информационного противодействия конкурирующей ОТС в процесс функционирования ИС.

2. Методологические основы проектирования КТС, обеспечивающего устойчивое функционирование ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, на основе методов и моделей анализа и синтеза подсистем приема / передачи, сбора, разрушения / искажения, хранения и представления информации с применением положений теории пространственно-временной обработки информационных потоков циркулирующих в контурах принятия решений ОТС.

3. Методы и модели анализа и синтеза подсистемы приема / передачи информации в части повышения скрытности и помехоустойчивости каналов передачи на основе положений теории пространственно-временной обработки информационных потоков в интересах обеспечения устойчивого функционирования ИС в конфликтном взаимодействии ОТС;

4. Методы и модели синтеза подсистемы сбора информации КТС, обеспечивающего функционирование ИС, для контроля информационных процессов в сложных условиях конфликтного взаимодействия ОТС на основе реализации методов ПВОП путем анализа корреляционных матриц входных воздействий на временных срезах через дискретный интервал, как функции динамичности ИЦО и быстродействия процессора ТСПФ для достижения своевременности, полноты и достоверности данных.

5. Модель подсистемы разрушения информации, реализующей формирование рациональных деструктивных информационных воздействий на каналы передачи информации конкурирующей ОТС на основе анализа структуры информационных потоков и местоположения их источников, обеспечивающих нанесение максимального информационного ущерба.

6. Рациональный состав и способы применения подсистем КТС на основе новых ТСПФ в структуре подсистем приема / передачи сбора, анализа, выявления закономерностей, хранения, представления, разрушения / искажения информации, установленные закономерности зависимости процессов устойчивого функционирования ИС от своевременности, полноты и достоверности ИО в условиях применения КТС в конфликтном взаимодействии ОТС.

Научная новизна и теоретическая значимость результатов.

1. Теоретические положения проектирования КТС, обеспечивающего устойчивое функционирование ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, в составе подсистем приема / передачи, сбора, разрушения / искажения информации, включающие принципы, методы, модели, в отличие от существующих, учитывающие возможность информационного противодействия конкурирующей ОТС в процесс функционирования ИС путем реализации множество способов передачи / приема, сбора и разрушения / искажения информации, их эффективности, а также выбора предпочтительных вариантов на основе анализа сложившейся ИЦО.

2. Методологические основы проектирования КТС включающие метод синтеза, основанный на применении максиминного подхода для получения гарантированного результата от его применения на множестве стратегий действий конкурирующей ОТС при наличии априорной информации об ИЦО, и его модель, построенная на основе метода иерархической декомпозиции по составным элементам (подсистем приема / передачи, сбора, разрушения / искажения, хранения и представления информации с реализацией методов ПВОП).

3. Метод исследования устойчивости функционирования ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, в отличие от известных базирующийся на системе научных подходов, методов и моделей анализа и синтеза подсистемы передачи / приема ИП с повышенной скрытностью и помехоустойчивостью информационных процессов с использованием методов ПВОП на основе анализа сходимости решений дифференциальных уравнений состояния ТСПФ в условиях априорной неопределенности о стратегиях конкурирующей ОТС, состава и возможностей ее КТС, позволяющий установить закономерность изменения эффективности применяемых методов и средств ИБ; предложения по повышению скрытности КПИ на множестве стратегий действий конкурирующей ОТС по показателю «вероятность выполнения поставленной задачи».

4. Новые метод и модель синтеза подсистемы сбора информации КТС для решения задачи контроля информационных процессов в сложных условиях конфликтного взаимодействия ОТС на основе реализации методов ПВОП путем анализа корреляционных матриц входных воздействий на временных срезах через дискретный интервал, как функции динамичности ИЦО и быстродействия процессора ТСПФ, обеспечивающая выявление изменений количества информационных воздействий и распознавание источника ИП, изменившего ИЦО.

5. Модель подсистемы разрушения информации, реализующей формирование рациональных деструктивных информационных воздействий на каналы передачи информации конкурирующей ОТС на основе анализа структуры информационных потоков и местоположения их источников, обеспечивающих нанесение максимального информационного ущерба ИС конкурентов, и в отличие от известных, выполнение условий электромагнитной совместимости (ЭМС) технических средств формирования РИВ с элементами КТС.

6. Рациональный состав, обоснованный по показателю техникоэкономической целесообразности, и способы применения подсистем КТС на основе новых ТСПФ в структуре подсистем приема / передачи сбора, анализа, выявления закономерностей, хранения, представления, разрушения / искажения информации; закономерности зависимости процессов информационного взаимодействия ОТС от комплексного применения ППИ, ПСИ, ПРИ от своевременности, полноты и достоверности информационного обеспечения ОТС.

Работа соответствует пп. 1, 2, 5, 7 Паспорта специальности 05.25.05 – Информационные системы и процессы.

Достоверность научных результатов и положений.

1. Достоверность развиваемых научных основ моделирования КТС, обеспечивающих устойчивое функционирование ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, достигается ясностью физических трактовок, непротиворечивостью результатов, строгостью формализованных постановок системы взаимосвязанных методов и моделей анализа и синтеза, обоснованностью принятых ограничений и допущений, влияющих на результаты моделирования, использованием системы единых исходных данных, сформированных на результатах анализа опыта применения КТС, решением научной проблемы на основе системного и общих подходов к исследованию сложных систем с учетом существенных факторов, определояющих результаты синтеза, решения научных задач путём обобщения и преломления известных научных теорий, а также совпадением результатов с полученными другими исследователями в частных случаях.

2. Достоверность результатов по облику КТС подтверждается результатами моделирования эффективности ПВОП по информационным и информационно-системным показателям, проведенным вычислительным экспериментам и результатам внедрения.

3. Достоверность количественных оценок эффективности применения ТСПФ для повышения скрытности КТС, обеспечивающих функционирование ИС в информационном взаимодействии ОТС достигнута за счет использования математических моделей и методов, адекватных физическим процессам, протекающим в ходе информационного взаимодействия ОТС, совпадением результатов по частным случаям при проведении других исследований применительно к отдельным этапам конфликта.

4. Достоверность практических результатов обоснования основных технических характеристик и способов применения КТС достигается согласованным использованием методов теоретическго и физического моделирования и экспериментальным подтверждением результатов.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Теоретические положения проектирования КТС, обеспечивающего устойчивое функционирование ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, включающие задачи, принципы, методы и модели в условиях информационного противодействия конкурирующей ОТС в процесс функционирования ИС на множестве способов передачи / приема, сбора и разрушения / искажения информации применительно к сложившейся ИЦО.

2. Методологические основы проектирования КТС, обеспечивающего устойчивое функционирование ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, включающие методы и модели анализа и синтеза подсистем приема / передачи, сбора, разрушения / искажения, хранения и представления информации с применением положений теории пространственно-временной обработки информационных потоков циркулирующих в контурах принятия решений ОТС. В отличие от известных, использование основ проектирования КТС обеспечивает повышение устойчивости функционирования информационных систем и процессов в условиях априорной неопределенности о стратегиях конкурирующей ОТС.

3. Методы и модели анализа и синтеза подсистемы приема / передачи информации, основанные, в отличие от известных, на положениях теории пространственно-временной обработки информационных потоков для обеспечения устойчивого функционирования ИС в конфликтном взаимодействии ОТС.

4. Методы и модели структурно-технического синтеза подсистемы сбора информации для реализации способов контроля информационных процессов путем анализа корреляционных матриц входных воздействий на временных срезах через дискретный интервал, как функции динамичности ИЦО и быстродействия процессора ТСПФ, обнаружения ИП – пространственной локализации их источников – выявления информативных признаков информационных потоков – распознавания источников информации о состоянии и стратегиях действий взаимодействующих ОТС на основе теории корреляционной обработки, оценивания параметров входных воздействий, анализа и определения закономерностей в ИП в интересах определения местоположения их источников и распознавания.

5. Модель синтеза подсистемы разрушения информации, реализующей формирование рациональных деструктивных воздействий на каналы передачи информации конкурирующей ОТС на основе анализа структуры информационных потоков и местоположения их источников, обеспечивающих нанесение максимального информационного ущерба и выполнение условий ЭМС.

6. Рациональный состав, обоснованный по показателю техникоэкономической целесообразности, и способы применения подсистем КТС на основе новых ТСПФ в структуре подсистем приема / передачи сбора, анализа, выявления закономерностей, хранения, представления, разрушения / искажения информации; закономерности зависимости процессов информационного взаимодействия ОТС от комплексного применения ППИ, ПСИ, ПРИ от своевременности, полноты и достоверности информационного обеспечения ОТС.

Практическая значимость и результаты внедрения.

1. Результаты работы в части: предложений по формированию облика технических подсистем сбора, анализа, выявления закономерностей, приема / передачи, сбора, разрушения / искажения, хранения, представления информации, обеспечивающих функционирование ИС; моделей и методов обоснования ОТТ к облику КТС; научный подход к обоснованию технических требований к техническим средствам анализа и выявления закономерностей в ИП – войсковой частью 25714.

2. Предложения по повышению конфликтной устойчивости ИС в информационном взаимодействии ОТС на основе моделирования комплексного применения разнотипного ресурса ППИ, ПСИ, ПРИ в структуре иерархических многоуровневых ОТС – ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ.

3. Предложения по способам реализации в подсистеме сбора информации ТСПФ для решения задач обнаружения, распознавания ИП, оценивания их параметров – в учебном процессе и научной работе Военной академии связи.

4. Предложения по методам способам применения ПСИ в части вопросов обнаружения, распознавания ИП, измерения их параметров и пространственного положения источников – в учебном процессе и научной работе Военного авиационного инженерного университета.

5. Предложения по методам способам применения ПСИ в части вопросов обнаружения, распознавания ИП, измерения их параметров – в учебном процессе Военно-морского института радиоэлектроники.

6. Научные основы моделирования организационно-функционального синтеза КТС на основе принципов, моделей, методов анализа и синтеза, структурированные по иерархическим уровням с использованием метода прогнозирования облика и способов применения конкурирующих КТС – в учебном процессе и научной работе Военной академии связи.

7. Аналитико-стохастическая модель процесса вскрытия информационноцелевой обстановки, обоснования конфликтной устойчивости взаимодействия КТС с целью ее повышения, базирующаяся на оценке устойчивости уравнений состояний ТСПФ, реализующая процедуру исследования эффективности применяемых методов ИБ на множестве стратегий конкурентов.

Копии актов реализации результатов исследований представлены в приложении А.

Апробация, публикация результатов.

Основные результаты докладывались и обсуждались:

на семи Международных НТК «Информатика: проблемы, методология технология» (г. Воронеж: 2006, 2008, 2009, 2010, 2012, 2013 гг.);

двух Международных научных конференциях: «Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CFM/PDM-1014)» (г. Москва, 2014 г.), «Фундаментальные проблемы системной безопасности» (г. Елец, 2014 г.);

пяти Научно-технических конференциях (НТК): «Методическое обеспечение обоснования состава и оргструктуры частей РЭБ Сухопутных войск» (г. Воронеж: 1994, 1988, 2001, 2003, 2004, 2011, 2013 гг.);

трех Межвузовских НТК (г. Воронеж: 1995, 2000, 2001 гг.);

двух Всероссийских НТК (г. Москва: 1994, 1995 гг.);

четырех Всероссийских научно-практических конференциях, проводимых ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж: 2009, 2013, 2014, 2015 гг.);

Всесоюзном семинаре секции «Теория информации» ЦП ВНТО имени А.С. Попова (г. Ульяновск, 1989 г.);

Военно-научной конференции (г. Череповец, 1994 г.);

трех Межрегиональных семинарах (г. Воронеж: 2002, 2008, 2009 гг.);

Межвузовском методическом семинаре (г. Воронеж, 2002 г.) на Международном салоне промышленной собственности VI-ом «Архимед-2003», где были отмечены дипломом салона и золотой медалью;

на Международном салоне промышленной собственности XI-ом «Архимед-2008», где были отмечены дипломом салона и серебряной медалью;

на Международном военно-техническом форуме «Армия – 2015», где были отмечены дипломом форума.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 170 научных трудах, в том числе 93 печатных: 2 монографиях, 19 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК, получено 10 патентов Российской Федерации.

Копии патентов по теме исследования представлены в приложении Б.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы 283 наименования. Основная часть работы изложена на страницах, содержит рисунка и 5 таблиц.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

КОМПЛЕКСОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В

КОНФЛИКТНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ОРГАНИЗАЦИОННОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Функциональные ОТС играют решающую роль при решении важных социально-экономических задач организациями среднего и большого уровней, представляющих: применительно к финансовым структурам различные банки, имеющие пространственно-распределенную иерархическую структуру; к производственно-промышленным системам – крупные предприятия или корпорации со множеством различного профиля заводов и т.п. В условиях конкурентного конфликтного взаимодействия функциональных ОТС, в составе интегрированных по задачам информационно-обеспечивающих ПСИ, силы осуществления наступательных и оборонительных действий (СНД и СОД), возможности таких систем по достижению стоящих перед ними целей снижаются, как правило, до нижнего уровня эффективности функционироваения (конкурентоспособности).

При использовании функциональными ОТС {В} интегрированных информационно-обеспечивающих систем (ИОС) на разных стадиях конфликтного взаимодействия ОТС особое место отводится методам и средствам обеспечения эффективного функционирования ОТС в целом и составляющих ее элементов.

Поскольку основу ИОС ОТС {В} составляют ИС различного функционального назначения и класса, то снизить эффективность их функционирования можно путем комплексного и координированного применения сил и средств ИБ. Как показано в ряде публикаций [65, 72, 78, 83, 84,127-130, 133, 241, 250], реализация этих требований в полном объеме возможна только в рамках специальных структур, предназначенных для обеспечения КУ информационного взаимодействия ОТС, сформированных в составе комплексов технических средств.

Задача научного обоснования цели, задач, состава, структуры, технических характеристик (ТХ), а также способов применения комлексов и составляющих их элементов представляет собой задачу синтеза, которая решается с помощью соответствующей методологии моделирования. Обозначенная задача синтеза КТС имеет особенность, заключающуюся в отсутствии теоретических и прикладных разработок по синтезу подпобных комплексов. Эта особенность вызывает трудности применения существующих методов синтеза сложных систем и обусловливает необходимость развития методологии моделирования синтеза, содержащую систему научных положений о содержании, структуре, а также разложении во времени процедуры формирования ОТТ, а также совокупность научных подходов и постановок задач синтеза, моделей и методов их решения. Важно отметить, что в основе методологии моделирования синтеза КТС должны лежать принципы и категории синтеза, методы анализа и синтеза систем, научно обоснованная постановка проблемы и подходы к ее решению.

Особенности информационного конфликтного взаимодействия 1.1.

организационно-технических систем Одним из важнейших факторов, определяющей ход и исход конфликтного взаимодействия ОТС является полнота и своевременность обеспечения конфликтующих сторон достоверной и точной информацией для принятия решения на применение имеющихся в их распоряжении ресурсов [68, 74, 84, 92, 108, 143, 215]. Важной особенностью информации является ее связь с процессами управления ОТС, обусловливающими требования и характерные особенности информации наиболее важными из которых являются [8, 11, 23, 62, 79, 102]:

целевое назначение информации для пользователя. Одна и та же информация может иметь многоцелевое назначение. Основными целями информации в ИС являются выявление проблем, их решение, принятие решений, планирование, оперативное управление элементами ОТС, контроль состояния и действий своих ИЭ, ОЭ;

репрезентативность информации определяется адекватностью отражения ИЦО и достигается правильностью отбора и формирования баз данных;

содержательность информации определяется семантической емкостью в сообщении к пользователю и определяет пропускную способность ИС;

полнота информации определяется минимальным набор параметров интересующего объекта, но достаточным для принятия правильного решения. Избыточная информация снижают эффективность принимаемых решений;

ценность информации характеризуется ее потребительной стоимостью, т.е. эффектом, который дает использование этой информации и определяется важностью объекта и достоверностью сведений;

актуальность полученных данных определяется степенью сохранения их ценности на этапе принятия решения и зависит от динамики ИЦО, ее характеристик и интервала времени после ее получения;

своевременность информации предполагает ее представление пользователю к строго определенному моменту времени, после которого ее достоверность теряется;

достоверность информации характеризует степень ее соответствия реальной ИЦО;

надежность определятся возможностями технических средств приема / передачи, сбора и обработки информации, их помехозащищенностью.

Именно поэтому в последние годы особое внимание уделяется проблеме информационного конфликта (ИК), который является составной частью сложного конфликтного взаимодействия конкурирующих ОТС. Информационный конфликт представляет собой процесс борьбы за информацию, в рамках которого конкурирующие ОТС применяют действия по ее приему / передаче и скрытию с одной стороны, и сбору, разрушению / искажению с другой [37, 38, 40, 44, 108, 129, 220]. Поскольку основные процессы преобразования информации осуществляются с помощью ППИ, ПСИ и ПРИ, то основные задачи информационного обеспечения решаются в ходе информационного конфликта или конфликта информационно-обеспечивающих ОТС. К их числу можно отнести системы, в которых функции приема / передачи, сбора, преобразования и хранения информации осуществляются с использованием СИБ [25, 27, 34, 37, 40, 44, 69, 104, 107, 108, 113, 114, 126, 130, 133, 134, 146, 225, 233].

Анализ результатов исследований конфликтного взаимодействия ОТС [25, 37, 40, 44, 133, 225] позволил выявить ряд особенностей этого взаимодействия, которые особенно ярко проявляются в конфликте формы «соперничество», наиболее существенными из которых являются:

наличие у конкурентно-взаимодействующих ОТС строго / не строго противоположных целей;

для достижения целей ОТС реализуют проведение мероприятий по приему / передаче, скрытию, сбору, разрушению / искажению информации для затруднения работы ИС другой стороны;

ОТС принимают меры для повышения качества функционирования своих КТС и контрмеры для снижения эффективности функционирования аналогичных комплексов конкурентов;

конфликтное взаимодействие ОТС представляет собой коалиционный конфликт: его участники представлены совокупностью элементов, решающих задачи всеми доступными средствами, включая вмешательство в процесс функционирования ИС конкурирующей ОТС.

Для исследования ИК целесообразно построение системной модели, направленной на выявление закономерностей рационального поведения конкурирующих сторон. Эта модель должна отражать связь информационно взаимодействующих ОТС, и факторов, влияющих на его ход и исход. Основой математической модели информационного взаимодействия является концептуальная модель или содержательная схема конфликта, определяющая цели и задачи сторон, используемые для оценки их эффективности показатели и характеристики, накладываемые на модель ограничения, возможные связи КТС, составляющих ИС в статике [168].

Комплексы технических средств в составе ППИ, ПСИ, ПРИ являются основными функциональными элементами информационного конфликта, функционирующие с глобальной целью информационного взаимодействия, задаваемой ОТС высшего уровня. Такая ОТС определяет для КТС и его подсистем перечень целевых задач (функций) в информационном конфликте, формулируемых на вербальной основе и содержащих ключевые термины, обозначающие объекты и существо информационного взаимодействия. Эти задачи называют внешнеобусловленными [40, 44, 69, 104, 129].

Некоторые свойства подсистем КТС, участвующих в конфликте описывают качественными характеристиками, для которых вводят внешнесистемные требования в виде границ допустимых значений [37, 38, 40, 44, 70, 104, 130, 225]. Разделение на показатели качества и параметры КТС связано с тем, что первые зависят от условий ведения информационного конфликта, а вторые – инвариантные к ним.

Общая цель функционирования КТС может быть достигнута и внешнеобусловленные задачи могут успешно решаться при выполнении ими заданных функций информационного обеспечения. Перечень системных функций информационного обеспечения должен быть достаточным для функционального обеспечения решения внешнеобусловленных задач.

Очевидно, что каждая из внутрисистемных функций характеризуется перечнем внутрисистемных показателей эффективности и параметров функционирования.

Так определяются внутрисистемные характеристики, объединяющие задачи и их количественные описания, которые, в свою очередь, являются внутрисистемными показателями подсистем КТС, участвующих в информационном конфликте. Можно сказать, что КТС – участницы конфликта решают внутрисистемные задачи одной из конкурирующих сторон, которые в свою очередь являются внешнесистемными по отношению к КТС, входящими в состав ОТС другой конкурирующей стороны.

Анализ публикаций [37, 38, 40, 44, 69, 103, 129, 215], посвященных проблемам конфликтного взаимодействия ОТС, показывает, что на исход конфликта в значительной степени определяется следующими факторами:

способностью систем к прогнозированию ситуации и адаптации своих элементов к условиям усиливающейся априорной неопределенности об информационно-целевой обстановке;

эффективностью применяемых конфликтующими ОТС способов упреждающего сбора сведений о конкурирующей ОТС;

возможностями по скрытию или введению ее в заблуждение относительно состояния собственных ресурсов и стратегий их действий;

надежностью и эффективностью активных средств воздействия на КТС, используемых конкурирующей стороной;

наличием и эффективностью систем и способов повышения устойчивости (надежности, живучести и скрытности) КТС, решающих задачи в конфликте.

Стратегия действий конкурирующих ОТС в конфликте определяет [37, 40, 44, 129, 151, 195]:

состав привлекаемых сил и средств воздействия – ИЭ, ОЭ, ЗЭ;

структуры подсистем ОТС, предназначенных для решения задач информационного обеспечения конфликта;

структуру, состав, возможности и способы сбора информации;

используемые способы и средства повышения скрытности ППИ и беспроводных каналов передачи информации;

состав привлекаемых конкурирующей ОТС комплексов технических средств, используемые способы и технические средства разрушения / искажения информации.

По целевой направленности в составе участников конфликта можно выделить следующие подсистемы КТС:

передачи / приема информации;

сбора, накопления и обработки информации о конкурирующей ОТС;

разрушения / искажения информации в каналах передачи информации конкурирующей ОТС;

повышение скрытности и устойчивости каналов передачи информации своей ОТС к РИВ конкурирующей ОТС.

Следует отметить, что технические средства повышения скрытности и устойчивости к РИВ могут функционировать как автономно, так и в качестве подсистемы или функционального узла перечисленных выше подсистем КТС.

Базируясь на принципах теории многоуровневых иерархических систем и основных положений теории живучести, ОТС можно представить как совокупность основных, обеспечивающих, защитных элементов и ИОС [37, 40, 128, 145]. При этом сложный конфликт ОТС можно представить в виде структурной схемы на рисунке 1.1.

Здесь применена терминология, использованная в [37, 145]. Под исполнительными элементами понимаются жизненно важные элементы, выполняющие основную функцию ОТС в конфликтном взаимодействии и в случае отказа всех или определенной части ИЭ ОТС теряет способность к ее выполнению. Обеспечивающие элементы формируют условия для выполнения задач исполнительными элементами путем активных действий против элементов конкурирующей стороны, приводящих их к утрате способностей выполнять свои функции. Защитные элементы обеспечивают преимущества ИЭ и ОЭ над аналогичными элементами конкурирующей ОТС. Представленная структурная схема отражает основные связи, возникающие в ходе конфликтного взаимодействия между элементами конкурирующих ОТС, и связи внутри каждой системы применительно к ситуации. Информационно-обеспечивающая система на основе информации о составе, состоянии и действиях конкурирующей ОТС, состоянии управляемых объектов выбирает стратегию действий и формирует управляющие команды управляемым объектам для реализации принятого решения.

Структурная схема конфликта сложных ОТС, в соответствие с предложенным структурным делением, отражает внутри- и внешнесистемные взаимосвязи.

При этом конфликт в целом рассматривается как совокупность взаимосвязанных конфликтов между однотипными элементами [37, 40, 129, 145] и ИК КТС. Очевидно, что эффективность действий КТС конфликтно взаимодействующих ОТС в существенной мере определяет внешнесистемные условия для формирования стратегий элементов другой стороны. Следует отметить, что каждый из элементов сложного конфликта конфликтующих ОТС допускает дальнейшую детализацию структуры.

Сложный ОТС {А} Элементы ОТС ОТС {B} конфликт Элементы ОТС УЭ УЭ ИЭ ИЭ ОЭ ОЭ

–  –  –

Рисунок 1.1 – Схема взаимодействия комплексов технических средств в информационном конфликте Развитие ИК между КТС можно представить следующим образом.

Подсистема сбора информации и принятия решения ОТС на основе имеющейся информации вырабатывает команды управления и передает их на управляемые объекты с использованием ПСИ. Основной задачей ПСИ является своевременная передача заданного объема информации потребителям с требуемым качеством.

На этом временном интервале конфликта ПСИ ОТС принимает меры по добыванию полной, достоверной и точной информации о составе, состоянии и стратегии ОТС {B} в масштабе времени, близком к реальному. На основании получаемых данных ПСИ управляющие элементы ОТС вырабатывает управляющие команды ИЭ и ОЭ, в том числе и ПРИ КТС. Основной задачей ПРИ является применение такой стратегии, которая обеспечит разрушение / искажение информации в ППИ ОТС {B} или ее задержку на интервал, превышающий время ее ценности.

Ответной мерой ОТС {B} будет применение средств и реализация способов повышения помехозащищенности (скрытности и помехоустойчивости) систем передачи информации. В свою очередь, подсистема сбора информации ОТС примет меры по обеспечению ее доступности к источникам и объектам приема/ передачи, хранения информации ОТС {B} путем выбора районов размещения и применения специальных технических средств. Подсистема разрушения информации реализует способы применения и формирует структуры РИВ, лишающие ППИ ОТС {B} преимуществ от использования мер повышения помехозащищенности (ПЗ).

Столкновение антагонистических целей конфликтующих ОТС протекает в условиях ограничений на временной, частотный и пространственный ресурсы, которыми располагают информационно-взаимодействующие ОТС. В динамике информационного конфликта КТС информационно взаимодействующих ОТС на каждой стадии используют наиболее эффективные меры, обеспечивающие решение каждой из них поставленных задач и нейтрализация контрмер, применяемых аналогичными системами конкурирующей ОТС. Для каждой из конкурирующих ОТС на каждом из этапов ИК выделяют два характерных направления деятельности [37, 69, 104, 126-129]: 1 – выбор стратегии действий с учетом мер, применяемых конкурирующей ОТС и контроль ее эффективности и 2 – развитие выбранной стратегии с учетом контрмер ОТС {B} для повышения эффективности действий на данном этапе конфликта.

Таким образом, ИК характеризуется наличием у конфликтно взаимодействующих ОТС строго / не строго противоположных целей (интересов). Для их достижения одна из ОТС (или обе) реализуют мероприятия по приему / передаче, разрушению / искажению, скрытию, сбору информации, призванные затруднить работу конкурирующей ОТС. В ходе ИК каждая из ОТС принимает меры и контрмеры для снижения эффективности действий конкурирующей стороны.

Поскольку в современных условиях в ИК вовлекаются сложные системы, которые решают целый ряд согласованных по месту, времени и целям задач, то конфликтное информационное взаимодействие ОТС приобретает характерные черты коалиционного конфликта. Каждая из ОТС представлена совокупностью элементов, стремящихся решать поставленные задачи всеми доступными средствами, включая вмешательство в процесс функционирования КТС конкурирующей ОТС. Ход и исход ИК в существенной степени зависят от наличия эффективных КТС для решения стоящих перед ОТС задач, вариантов их применения, организационных и организационно-технических мероприятий, проводимых конкурирующими ОТС на различных этапах конфликта.

1.2. Учет неопределенностей при разработке постановки задачи проектирования комплекса технических средств обеспечения функционирования информационных систем Характерной особенностью при решении задачи проектирования ОТС является нечеткость и неопределенность сформулированных в техническом задании (ТЗ) исходных представлений о его задачах, составе, требованиям к характеристикам и функционировании, что выдвигает необходимость при разработке постановки задачи проектирования системы более активного и обоснованного использования методов анализа сложных систем, исследования операций и теории принятия решений [137, 174, 198, 199, 211, 215, 232, 253].

Основным элементом постановки задачи проектирования КТС является формулировка принципа предпочтительности. В содержательном смысле этот принцип выражает трансформированную разработчиком КТС систему предпочтений заказчика и является по сути правилом выбора из совокупности приемлемых вариантов комплекса VD некоторой группы предпочтительных вариантов V opt. Принцип предпочтительности может быть представлен в разных формах.

Больший конструктивизм для выбора рационального варианта КТС присущ выражению принципа предпочтительности в форме точечно-множественного отображения, ставящее в соответствие каждой группе совокупности VD соответствующую группу совокупности V opt :

–  –  –

Представленное отображение принципа предпочтительности должно отражать назначение КТС, не вызывать трудностей при его определении, иметь физический смысл, сохранять устойчивость при изменениях показателей комплекса, внешних условий, а также строго согласовано с принципом предпочтительности ОТС верхнего иерархического уровня.

Видно, что представление (1.1) не содержит количественных характеристик для выпринятия решения о предпочтительном варианте КТС, то целесообразно отображение в представить виде композиции [45, 163, 164]:

= Е Е1, (1.2)

–  –  –

почтительност. При решении задач проектирования конкретных КТС принцип предпочтительности является критерием принятия решения, а отображение Е является целевой функцией. При этом принимается допущение, что отображение Е однозначно, в отличие от отображения Е1.

Различные принципы предпочтительности содержат свои представления о преимуществах различных вариантов КТС и, конечно же, используют свои отображения Е. Для представления отображения Е в качестве количественной меры предпочтительности, используемая функция полезности КТС должна быть вещественнозначной. Применительно к задаче проектирования КТС условие существования такой функции можно определить с использованием теоремы [125, 162]: для бинарного отношения R предпочтения на совокупности допустимых вариантов VD, являющегося строгим частичным порядком, имеется некоторая вещественнозначная функция U на VD, обеспечивающая выполнение соотношения v R v U ( v )U ( v ) (1.5) для некоторого чичла допустимых вариантов v, v VD.

По определению отношение R [125] антирефлексивно, транзитивно, а значит является строгим частичным порядком. Следовательно, при решении задачи проектирования КТС каждому варианту можно поставить в соответствие некоторый конкретный показатель его полезности, а затем использовать его для определения предпочтительных вариантов.

Вслучае, когда обратное отображение Е1 можно считать изоморфным,

–  –  –

При известной семантической определенности полезности КТС принцип максимальной целесообразности обеспечивает преобразование задачи проектирования в задачу математического программирования.

Принципы предпочтительности вариантов КТС зависят от характера внешних неопределенных факторов, учитываемых при проектировании. Различают проектирование КТС в детерминированных условиях, в условиях риска, априорной неопределенности и нечеткости в смысле Заде. В первых трех случаях задача проектирование КТС решается для определенной совокупности VD и однозначности целевой функции (отображения Е ). В условиях нечеткости проектирование связано с нечеткими представлениями о его задачах, совокупности приемлемых вариантов VD и условиях обстановки при применении Y, и с неоднозначностью отображения Е. Форма которую принимает принцип максимума полезности существенно зависит от условий, в которых решается задача проектирования КТС.

При стандартном подходе задача проектирования КТС в условиях определенности (при практическом решении задач проектирования эти условия определяются только на заключительном этапе) формулируется следующим образом:

определяется совокупность приемлемых вариантов КТС VD и определяются условия его применения по предназначению; из этой совокупности выделяется один или несколько вариантов комплекса, имеющие максимальные значения показателя полезностьи. При формализации эта задача быть представлена задачей математического программирования в виде

–  –  –

Выражение (1.7) показывает, что если проектирование КТС осуществляется в условиях определенности, то используемый принцип предпочтительности по форме совпадает с принципом максимальной полезности (1.6).

Если факторы условий применения КТС носят неопределенный характер, являются случайными величинами, законы распределения которых известны, проектирование КТС осуществляется в условиях риска. При этом риск (как правило, заказчика) оценивается степенью несоответствия показателей функционирования КТС условиям его использования по целевому предназначению. В условиях риска задача проектирования КТС формулируется следующим образом: для совокупности определеных допустимых вариантов КТС VD, условия его использования по целевому предназначению Y, при известных законах распределения ~ этих случайных факторов Y Y ; из совокупности VD выделяется один (или несколько) вариант КТС, обеспечивающий минимальный риск в реальной ИЦО.

В некотором вероятностном смысле критерий минимума риска формально тождественен максимуму полезности КТС. Следовательно, принцип максимумальной полезности можно выразить в различной форме, учитывающей семантическую трактовку вероятностного характера полезности комплекса. Основными (насколько можно судить по известной литературе) являются формы критериев представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Характеристика принципов предпочтительности вариантов КТС для форм базовых критериев в условиях риска Базовый Математическая модель принципа Условия применения критерий предпочтительности ~ ~ Байеса- 1.

Мера известна и не зависит от Arg max U (v, Y ) (dY ) Лапласа времени vVD Y

–  –  –

Представленные в таблице 1.1 принципы предпочтительности предполагают наличие риска из-за ограниченной кратности использования КТС по предназначению. Выбор принципов предпочтительности, основанных на правилах Ходжа-Лемана и Гермейера, определяется от разработчиками КТС. В первом случае сложность обусловлена необходимостью использования характеристики, во втором – вероятностной меры Y. Пименение критерия Байеса-Лапласа тоже вносит субъективные элементы в реализацию принципа предпочтительности. Но при этом интегрирование по мере (Y ) приводит к ослаблению субъективизма. Поэтому в условиях риска проектирование КТС целесообразно проводить на основе принципа предпочтительности по критерию Байеса-Лапласа.

Если законы распределения случайных факторов неизвестны, то решение задачи проектирования КТС осуществляется в условиях неопределенности. В этом случае можно предположить, что неопределенность не абсолютна: определены границы областей неопределенных факторов, в пределах которых могут находиться их параметры.

Согласно постановке задачи проектирования КТС в условиях неопределенных факторов различают проектирование:

в условиях неопределенности выполнения им задач;

при отсутствии сведений о виде и характеристиках вероятностной меры Y (наличии «природной» неопределенности);

в условиях противодействия.

Неоднозначность отношения R при отсутствии точных формулировок задач КТС приводит к соответствующей неоднозначности функции (1.5). При самой неблагоприятной ситуации частные функции полезности между собой независимы. В совокупности их можно представить векторной функцией полезности U U1,... U i,.... В соответствии с [125] можно сформулировать теорему для определения необходимых и достаточных условий существования U : отношение предпочтения R на совокупности VD может быть представлено в виде векторной функции полезности U только в том случае, если это отношение представляет собой строгий частичный порядок.

Для общего случая, использование векторной функции полезности обеспечивает из совокупноти приемлемых вариантов КТС VD выделить:

множество Парето:

–  –  –

Выражения (1.8) и (1.9) являются аналитическим представлением критериев Парето и Слейтера, соответственно и представляют собой векторную форму принципа максимальной полезности [45, 124, 125].

Анализ показывает, что если варианты КТС принадлежат множествам Парето или Слейтера, то они относятся к неулучшаемым. Это объясняется тем, что увеличение значения любой частной функции полезности вариантов этого множества приведет к снижению значений остальных частных функций. Варианты КТС, отнесенные к неулучшаемым не могут сравниваться. Следовательно основанные на критериях Парето или Слейтера принципы предпочтительности не обеспечивают выбора одного предпочтительного вариант КТС а из совокупности приемлемых VD, однако позволяет сократить совокупность VD до Y P или Y S, и за счет этого упростить анализ остальных вариантов КТС. Для принятия решения о выборе одного из них необходима дополнительная информация о характеристиках комплекса и составляющих его подсистем, условиях использования его по целевому предназначению, возможностях реализации предъявленных требований. Решение не может быть принято без участия разработчика и заказчика.

Из изложенного следует, что при отсутствии определенности содержания задач, решаемых ОТС, сущность проектирования КТС состоит в выделении из совокупности его приемлемых вариантов вариантов VD при определенных условиях использования по предназначению Y с использованием векторной функции полезности U (v,Y ) множества Парето Y P = V opt VD (или Слейтера Y S = V opt VD ) и дальнейшем выделении из него предпочтительного варианта комплекса с использованием дополнительных сведений и иных критериев.

Задача проектирования КТС при наличии «природной» неопределенности решается в условиях отсутствия информации о виде и параметрах вероятностной меры Y (см. табл. 1.1). В таких условиях устранение неопределенностей проводится методом допущения некоторого риска или соответствующего ему требуемого порга эффективности применения КТС по целевому предназначению.

При определения значения такого порога можно использовать показатели эффективности КТС, определенные для наихудших условий обстановки или наиболее вероятных условий (средних между худшими и лучшими). Выбор значения порога позволяет определить базировый критерий (Вальда, Сэвиджа или Гурвица) для принцип предпочтительности (таблица 1.2).

–  –  –

Из табл. 1.2 видно, что базовый критерий определяет форму, котрую может принимать принцип максимума полезности.

При использовании принципов предпочтительности, для которых базовыми являются критерии Вальда или Сэвиджа разработчики ориентированы на наихудшие условия использования КТС по целевому предназначению, что позволяет исключить риск. Расчет на наихужший случай рационален в ситуациях, кокда предполагается применение КТС в составе средств одноразового применения. Принцип предпочтительности с базовым критерием Гурвица, позволяет компенсировать пессимизм принципов на основе критериев Вальда или Сэвиджа за счет введения допустимого риска, а также предостеречь от крайнего оптимизма [125]. Следует учитывать, что задача обосноваия допустимого риска также сложна, как и задача обоснования принципа предпочтительности. Исходя из этого при проектировании КТС для случая «природной» неопределенности наиболее широко используется принцип предпочтительности с базовым критерием Вальда, а также принцип гарантированного результата.

В общем случае в условиях «природной» неопределенности задача проектирования КТС заключается в следующем: при заданной совокупности приемлемых вариантов КТС VD и условий его использования по целевому предназначению Y, известных законах распределения неопределенных факторов Y Y необходимо из совокупности VD выделить такие варианты, для которых значение функции полезности максимально и превышает допустимый уровень.

Постановка задачи проектирования КТС при противодействии конкурентов по формальным признакам аналогична постановке в условиях «природной»

неопределенности с применением принципа предпочтительности на основе критерия Вальда. Это вызвано стремлением конкурирующей ОТС реализовать в показателях совокупности Y решения Y opt, минимизирующие значения функции opt полезности Y =Arg min U (v,y), или же обеспечивающие максимальное приблиyY <

–  –  –

В общем случае при выполнении весьма тяжелых требований, определяемых аксиомами монотонности дополнения и доминирования, сформулированными ниже, при решении задачи проектирования КТС при противодействии все принципы предпочтительности можно представить к форме максимина.

Пусть для совокупности приемлемых вариантов КТС VD заданы транзитивное бинарное отношение предпочтения R и вид функции полезности U (v, y).

При условии выполнения аксиом:

монотонности

–  –  –

применима теорема: при решении задачи проектирования КТС при противодействии конкурентов аксиомы монотонности, дополнения и доминирования обусловливают применение только одного принципа предпочтительности – принципа получения гарантированного итога в максиминной форме.

Для доказательства этой теоремы целесообразно использовать приемы, используемые для доказательства теоремы из теории антагонистических игр [130].

Применение в качестве принципа предпочтительности принципа гарантированного итога (1.10) делает возможным представить задачу проектирования

КТС в условиях противодействия в теоретико-игровой постановке:

V opt =Arg max min U (v, y). (1.11) vVD yY Для такого рода задач принципиальным является наличие у сторон информации о составе, состоянии друг друга и стратегиях их действий.

При наличии неопределенности в виде нечеткости (в смысле Заде) в ходе решения задачи проектирования КТС может заключаться в формулировании задач, перечне приемлемых вариантов комплекса VD, в сведениях о способах применения по целевому предназначению, и кроме того в значениях выбранной функции полезности.

Нечеткость в формулировании задач КТС (из-за нечеткости цели) влечет нечеткость его состава, а значит и нечеткое определение совокупности приемлемых вариантов VD. Как следствие, постановка задачи проектирования КТС при нечетком формулировании задач во многом тождественна постановке задачи проектирования КТС при нечетком выявлении совокупности его приемлемых вариантов.

~ Для случая, когда совокупность VD относится к нечетко определенному множеству, для него априорно известна функция принадлежности V (v), а все варианты КТС v оцениваются конкретными показателями выбранной функции полезности U (v), полезность каждого варианта u=U (v), как модель нечеткого ~ множества VD для варианта четкого отображения E становится нечеткой с соответствующей формой функции принадлежности U (u ) = max V (v), (1.12) ~ vVD ( u ) ~ где VD (u)={v|v VD, E (v)=u}.

При этом предпочтительность вариантов КТС достигается решением оптимизационной задачи между максимизацией показателя функции полезности ~ минимизацией нечеткости сосвокупности VD. Рассмотренный подход к определению предпочтительности позволяет совокупность приемлемых вариантов КТС рассматривать как множество Парето (или Слейтера) согласно выражению

–  –  –

Проведенный анализ показывает, что при проектировании КТС для случая, когда множество его приемлемых вариантов (т.е. при нечетком определении задач комплекса) определено нечетко, правило определения предпочтительности должно базироваться на нечетком подобии критерия Парето (Слейтера). При этом задача проектирования трансформируется в задачу выделения из нечеткой ~ ~ ~ совокупности вариантов КТС VD подмножеств Парето V P или Слейтера V S.

Нечеткость ситуаций использования КТС по целевому предназначению подразделяют на нечеткости «природную» и противодействия.

В условиях «природной» нечеткости решение задачи проектирования КТС необходимы сведения о функции принадлежности Y (y) и диапазону изменений параметров нечетких факторов. При этом задача проектирования КТС решается аналогично задаче проектирования в условиях риска, а функция принадлежности может быть представлена в качестве некоторой вероятностной меры Y (y). Для вывода аналитической формы принципа предпочтительности на основе критерия Байеса-Лапласа (см. таблицу 1.1) чтобы отказаться от использования критерия Вальда, как для условий «природной» неопределенности (см. таблицу 1.2), следует осуществить «осреднение» показателей функции полезности применения

КТС по целевому предназначению по всем нечетким факторам условий ИЦО:

~ ~ Arg max U (v, dY ) Y (dY ). (1.14) vVD ~ Y Нечеткость условий противодействия конкурирующей ОТС определяется недостаточной адекватностью модели противодействующей организации, а так же низким качеством принимаемых решений при выборе ей стратегий по противодействию использованию КТС по целевому предназначению. Появление такого рода нечеткостей в ходе проектирования КТС применение принципа гарантированного результата нецелесообразно, так как любому варианту КТС противопоставляется нечеткий набор средств информационной безопасности и способов их применения. Поскольку это обусловливает нечеткость показателей функции полезности, целесобразно задачу проектирования КТС для ситуации нечеткого применения мер противодействия преобразовать к задаче проектирования для случая нечеткого определения показателей функции полезности комплекса.

Для случая нечеткого отображения Е для любого из вариантов КТС совокупность показателей функции полезности представляет собой нечеткое множество, что не позволяет осуществить выбор приемлемого варианта. Для случая нечеткого определения показателей функции полезности задача проектирования КТС может быть решена путем применения нечеткого отношения предпочтения ~ R на совокупности VD и соответствующей этому отношению функции принадлежности R (v, v). В этом случае на основании принципа полезности в качестве предпочтительных следует выбирать такие варианты КТС, которые по функции принадлежности являются недоминируемыми. Такой подход позволяет использовать принцип предпочтительности для выделения недоминируемых вариантов комплекса, а задача его проектирования преобразуется в задачу выбора приемлемых вариантов VD из совокупности недоминируемых.

~ Если R определяет нечеткое отношение предпочтения, а значение доминирования варианта v VD над вариантом v VD определяется функцией принадлежности R (v, v). То совокупность вариантов v, не доминируемых вариантом v, описывается функцией принадлежности

–  –  –

В этом случае функция принадлежности совокупности вариантов v, не доминируемых каким-либо вариантом v из множества VD, получается в результате операции пересечения нечетких множеств (1.15)

–  –  –

нуля для всех вариантов совокупности VD. Отсюда возникает необходимость рассмотрения дополнительной гипотезы о приемлемой степени недоминируемости анализируемых вариантов комлекса. Учитывая прямую зависимость надежности недоминируемости вариантов КТС от значений функции R (v), можно в нд

–  –  –

Тогда в ходе решения задачи проектирования КТС для случая нечеткой определения показателей его функции полезности, в качестве принципа предпочтительности целесообразно использовать принцип гарантируемой недоминируемости, который определяет предпочтительными те варианты КТС, которые принадлежат совокупности с максимальной степенью недоминируемости

–  –  –

1.3. Разрешение неопределенностей при проектировании комплексов технических средств обеспечения функционирования информационных систем Анализ приведенных постановок задач проектирования КТС в условиях различного вида неопределенностей показал, что:

постановка задачи в условиях определенности Е, VD и Y основывается на принципе максимума полезности и решается методом максимального элемента (методы решения такой задачи достаточно известны и приведены, например в [60, 65, 124, 128, 162, 163, 171];

постановка задачи в условиях риска (несоответствие свойств и характеристик КТС заданным условиям применения) в условиях определенности Е и VD при случайном значении Y условий применения с известными законами распределения основывается на принципе максимума полезности, принимающего форму критерия Байеса-Лапласа (методы решения такой задачи известны и приведены, например, в [60, 124, 125]);

постановка задачи в условиях неопределенности заданных Y условий применения (Y определен в области возможных значений) КТС при определенных значениях Е и VD. Неопределенность распадается на:

а) неопределенность задач – приводит к многозначности функции полезности, обусловливая выражение принципа максиммальной полезности на основе базового критерия Парето или Слейтера. При этом варианты КТС являются неулучшаемыми, не позволяют выделить предпочтительный вариант, но сокращают VD до V P ( V S ) и требуют применения дополнительной информации (принципов) для выбора предпочтительного варианта;

б) «природная» неопределенность – проектирование осуществляется при условии отсутствия вероятностной меры. Парирование неопределенности осуществляется на основе принятия решений о определенном приемлемом риске или соответствующем ему требуемому уровню полезности КТС, с использованием принципа максимальной полезности с использованием критерия Вальда в качестве базового;

в) противодействие – постановка задачи совпадает с принципом полезности на основе критерия Вальда, а принцип максимума полезности совпадает с принципом гарантированного результата и математически выражается в теоретико-игровой постановке на основе теории максимина;

постановка задачи в условиях нечеткости (в смысле Заде) приводит нечеткого представления Е, VD и Y обусловливает:

а) нечеткость задачи (нечеткость целей) КТС, приводящая к нечеткому определению состава комплекса и нечеткой совокупности приемлемых вариантов VD ; принцип предпочтительности основывается на нечетком критерии, аналогичном критерию Парето (Слейтера) и решение задачи заключается в определении на нечеткой совокупности приемлемых вариантов VD подмножеств Парето ~ ~ (Слейтера) V P ( V S );

б) нечеткость условий использования КТС по предназначению:

1) «природная» нечеткость – при наличии информации о функции принадлежности Y (y) нечетких факторов области их существования можно при определении принципа предпочтительности в качестве базового использовать критерий Байеса-Лапласа;

2) нечеткость противодействия – обусловлена неадекватностью модели конкурирующей ОТС, представлениями о выборе мероприятий противодействия функционированию КТС. Это приводит к нечеткости оценок значений функции полезности, а постановка задачи сводится к проектированию в условиях нечеткой оценки значений функции полезности КТС. При этом принцип предпочтительности основывается на принципе гарантируемой недоминируемости.

Для реализации данных постановок задачи разрешения неопределенности и нечеткости на начальных стадиях проектирования КТС структуру исследований представим аналитико-вероятностной моделью анализа пространственновременной динамики процесса его применения. Модель структурно включает систему взаимосвязанных и согласованных по показателям эффективности частных моделей подсистем, предназначенных для расчета заданного интегрального показателя эффективности комплекса. Ее основу составляют следующие принципы моделирования.

1. Каждая подсистема и элемент КТС детализируется до уровня типовых элементов, исследование которых должно отразиться в модели.

2. Каждому типовому элементу КТС однозначно ставятся в соответствие этапы функционирования, в которых он находится при использовании по целевому предназначению (этап получения данных целеуказания, этап оценки ИЦО, этап выдачи управляющих решений и т.д.) и ряд варьируемых переменных, которые в зависимости от эффективности исследуемого и других элементов комплекса, определяют возможность решения им поставленной задачи. Для каждого этапа характерно принятие соответствующего решения (поставленные задачи решены или не решены и т.д.). Каждое решение соответствует детерминированному или вероятностному переходу элемента в особое состояние.

3. Длительность пребывания, вероятности и моменты перехода элементов из состояния в состояние характеризуют временной процесс функционирования исследуемой подсистемы КТС. Функционирование подсистем анализируется как взаимосвязанное применение элементов этих подсистем, основыванное на последовательном анализе вероятностей изменения их состояний. Это позволяет временную структуру исследования эффективности применения подсистем и КТС определить по длительности их пребывания в особых состояниях и времени (момент) перехода из одного состояния в другое. За момент времени функционирования КТС принимается наиболее близкий из оцениваемых моментов изменения состояния элементов комплекса.

Результирующая оценка эффективности применения КТС проводится по обобщенному показателю эффективности, характеризующему важнейшие задачи синтеза его состава, характеристик и способов применения для решения поставленных организацией задач. Внутреннее строение структуры КТС также основывается на данном показателе эффективности и характеризует взаимозависимую структуру ее информационных и информационно-системных показателей эффективности на уровне подсистем и элементов и собственно КТС. Это дает возможность на основе исследования общей структуры КТС и эффективности алгоритмов функционирования, структуру процедур исследования состава, характеристик и способов применения КТС представить в виде иерархической системы связанных по входным и выходным показателей эффективности, составляющих основу математических методов оценки эффективности управления проектированием системы.

1.4. Разрешение неопределенности информационного противодействия («природной» неопределенности) Целевой функцией применения КТС является выполнение с заданной эффективностью поставленных задач с уровня ОТС, достигаемой различными методами и средствами. В условиях строго и / или нестрого конфликтного взаимодействия ОТС принятие ими решений осуществляется в условиях информационной неопределенности. Она представляет область неопределенности, вытекающую из полного (частичного) незнания ОТС организации стратегий действий потенциально конфликтующих ОТС и обусловливающая необходимость применения методов и средств ИБ элементов, подсистем и КТС в целом для обеспечения принятия и исполнения решений в реальном масштабе времени за счет управления информационными потоками в контурах управления, обмена данными, назначения целей и т.д. на различных иерархических уровнях. Высокие показатели ИБ при обеспечении эффективных действий КТС и организации в целом достигается применением способов разрушения и / или искажения ИП в КПИ на различных уровнях управления конфликтно-взаимодействующих ОТС, интегрировано проявляющегося в снижении количества и эффективности реализуемых их элементами активных и / или информационных действий.

Способы информационного взаимодействия ОТС определяют также и информационные отношения между КТС конфликтующих ОТС, содержание которых основывается на защите информации об облике и способах применения ИУС и КТС организации, в том числе и добывании информации об аналогичных характеристиках КТС конфликтно взаимодействующей ОТС. Эти отношения определяющим образом влияют на содержание методов и средств ИБ, которые разделяются на организационные, организационно-технические и технические, и используются избирательно и скрытно для обеспечения эффективного применения отдельных элементов (методы индивидуальной ИБ), подсистем и КТС в целом (методы объектовой ИБ). Комплексное применение организацией методов ИБ приводит к изменению в нужную сторону исходных данных, используемых конфликтно взаимодействующей ОТС при обосновании способов действий, их дезинформации, искажении с использованием специальных форм информационных воздействий ИЦО, формировании не соответствующих действительности характеристик ИЦО, вынуждая использовать неэффективные методы обоснования решения, обеспечивая снижение эффективности работы управляющих элементов и ОТС в целом. Это обусловливает организацию для парирования потенциальной неопределенности действий со стороны конфликтно взаимодействующей ОТС одновременно с проектированием КТС осуществлять проектирование обеспечивающих их эффективное применение средств ИБ.

С учетом положений теории исследования операций и оценки эффективности сложных систем [14, 20, 30, 34, 47, 68, 81, 83, 132] решение задачи проектирования КТС предполагает построение модели информационного взаимодействия двух ОТС, в которой каждая из сторон стремится получить преимущества в конфликтном взаимодействии за счет определения и реализации рационального состава, организационной структуры КТС, эффективных алгоритмов управления, сбору информации и исполнению, рассчитывая на средства (меры) и способы противодействия конкурирующей ОТС, преследующей свои цели в конфликте за находящиеся в сфере их интересов ресурсы. Модель создается для анализа стратегий информационного взаимодействия ОТС и снижения априорной неопределенности о возможных контрмерах (активных действиях, способах обеспечения ИБ), состоянии информационого обеспечения. Ее разработка основана на положениях теорий исследования операций, игр и максимина [30, 60], детально отображающих существо информационного взаимодействия ОТС, которое предполагает на предполагаемые действия конкурирующей ОТС (выработка управляющих воздействий, обоснование средств и способов информационной безопасности) принять эффективные контрмеры другой стороной (реализация целесообразных стратегий противоборства) с учетом наличия у конкурентов априорных сведений о намерениях ОТС. Реализация такого рода мер для оценки разрешения информационной неопределенности позволяет достичь «гарантированного» результата за счет того, что из всей совокупности ожидаемых стратегий действий конкурентно взаимодействующей ОТС выбираются такие, в которых она (ее КТС) оказывается в наиболее «тяжелых» условиях функционирования (некоторый аналог «природной» неопределенности).

Траекторию проектирования КТС можно выразить в виде возвратнопоступательной процедуры выработки решений, представляющей последовательность формализованных операций и имеющей обратную связь, позволяющей обосновать адекватные аналитические модели. Она базируется на последовательном решении задач:

постановка задачи исследований на основе декомпозиции цели проектирования КТС на совокупность задач «приемлемого» уровня сложности;

разработка вербальной модели использования КТС по целевому предназначению как совокупности условий ИЦО и соответствующих стратегий действий конкурентно взаимодействующей ОТС;

обоснование ограничений, критерия и показателей эффективности;

генерация вариантов КТС, имеющих одинаковую эффективность с учетом современных показателей качества функционирования ее элементов;

формирование собственно физической и математической постановки задачи;

разработка методики оценки эффективности как совокупности изменяемых показателей, которая и представляет собой структурно-параметрическую модель оценки эффективности КТС, а также иерархической системы моделей функционирования его подсистем;

формализация задачи проектирования, т.е. разработку адекватной аналитической модели, позволяющей ограничить пространство выбора эффективных решений и учитывющей заявленные заказчиком принципы оптимальности для обоснования рационального варианта построения КТС.

Структура КТС определяется на базе взаимодействия «целое - часть» и правил «права вмешательства вышестоящегоУЭ» и «зависимости решения верхнего уровня от нижних» [124, 129, 130]. На основе этого структура КТС представляет собой систему упорядоченных взаимоотношений по управлению, информационному обеспечению, взаимодействию и исполнению его подсистем, использование которых по целевому предназначению обеспечивает выполнение поставленных задач. Исходя из этого, проектирование КТС основывается на реализации внешнесистемного и внутрисистемного факторов структурного метода проектирования. Внешнесистемные факторы (W) определяют место КТС в составе ОТС на базе взаимоотношений по функциям управления (У), информационного обеспечения (О), взаимодействию (В) и исполнению (И). Внутренние факторы определяют состав образующих ее элементов, их технические характеристики, порядок взаимодействия и функционирования в пространственновременной области. Реализация внешнесистемных требований и обоснование внутрисистемных показателей определяет содержание проектирования КТС.

Целостное описание ОТС с учетом связей по управлению, информационного обеспечения, взаимодействию и исполнению между ее элементами осуществляется на основе системного представления и формализации ее структуры дискретной математической моделью. С этой целью для иерархической структуры ОТС определяются общие и специфические свойства связей (отношений) ее элементов. При этом структура ОТС представляется деревом G с корнем М в виде G ={M,{M j },{M ij },{M ijv }} уровней элементов. Множество вершин каждого

–  –  –

B M 2, i, j 1,| M |, i j.

Отношения взаимодействия элементов формально формируются в виде матрицы Q ( B) || qij ||, элементы которой q ij определяются в соответствии с прави

–  –  –

менты ОТС, а связи между ними – направления управления (подчиненности), взаимодействия, информационного обеспечения и исполнения элементами поставленных задач. Множество висячих вершин идентифицируют элементы ОТС, не имеющих подчиненных элементов, не оповещающих и не взаимодействующих с другими элементами в процессе реализации поставленных задач. Такое представление позволяет верифицировать структуру ОТС с учетом структурных взаимосвязей ее элементов и подсистем (комплексов).

При проектировании КТС также необходимо учитывать тот факт, что в конкурентно-взаимодействующей ОТС на основе априорной информации проводятся мероприятия по оптимизации состава, характеристик, порядка работы и способов использования по предназаначению своих аналогичных систем и их адаптации к изменению характеристик ИЦО, сбору недостающей информации о типах и характеристиках КТС конкурентно взаимодействующей ОТС, а также о возможных стратегиях их действий. Это позволяет конкурирующей ОТС для повышения эффективности комплекса изменять его состав ( B ), показатели функционирования ( B ) и способы ( B ) использования в прогнозируемой ИЦО.

Цель использования КТС по предназначению состоит в обеспечении требуемой эффективности выполнения поставленных задач на основе распределения выделенного разноцелевого ресурса элементов исполнения с учетом применения для обеспечения их действий методов и средств ИБ.

Учет данных обстоятельств позволяет ОТС представить конфликтующими, их цели – противоположными, а взаимодействие – конфликтным.

Перечисленные факторы приводят к необходимости задачу проектирования КТС осуществлять на базе максиминного подхода [60, 124, 125], применение которого позволит достич гарантированного результата на множестве стратегий поведения конкурирующей ОТС при наличии данных о вариантах состава, параметрах, порядке функционирования и способах применения КТС обеспечения конфликтно устойчивого информационного взаимодействия ОТС.

Предложенный метод проектирования позволяет по интегральным показателям эффективности ОТС обосновать оптимальный вариант КТС на начальной стадии проектирования с учетом неопределенности и нечеткости требований ТЗ, технической реализуемости и совокупности противоречивых требований к составляющим его подсистемам.

1.5. Проблема синтеза комплекса технических средств обеспечения информационного взаимодействия организационно-технических систем Анализ различного типа структур и условий взаимодействия ОТС показал, что на ход и исход конфликта формы «конкуренция» существенно влияют полнота и своевременность обеспечения организаций достоверной и точной информацией для выбора стратегии действий. Решение важных задач выполняют организации среднего и высокого уровня социально-экономической деятельности, которые по ряду системоопределяющих показателей представляют собой ОТС. Они функционируют путем проведения операций – динамической форме действий элементов (УЭ, ИЭ и ОЭ), задачи которых определяются назначением ОТС.

Качественное решение в ОТС может принято на основе информации, собираемая техническими средствами и обрабатываемая соответствующими элементами КТС. Нарушение (затруднение) управления элементами ОТС {B} в целом приводит к возрастанию неопределенности условий конфликта и достигается только за счет одновременного и централизованного применения подсистем КТС.

В качестве типовой ИЦО, соответствующий наиболее полному представлению информационного взаимодействия ОТС, определен информационный конфликт для характеристики условий взаимодействия отдельных элементов КТС.

Такая декомпозиция обусловлена структурой конфликтного взаимодействия ОТС, обеспечивает полноту и наглядность представления системы задач КТС и реализующую их функциональную структуру в составе ОТС.

Технологически задача информационного обеспечения (ИО) взаимодействия ОТС базируется на рассмотрении совокупности допустимых решений по составу технических средств и способам передачи, сбора и разрушения информации, определении их эффективности и выделении рациональных вариантов. Выделение из сформированной совокупности наиболее эффективных вариантов решений позволяет по интегральным показателям сформировать облик КТС на множестве стратегий конкурирующих ОТС. Синтез КТС проводится реализацией внешнесистемного и внутрисистемных методов синтеза. Внешнесистемный метод (w) определяет место КТС в структуре ОТС с учетом отношений по управлению, информации, исполнения и взаимодействию. Внутрисистемные методы направлены на оптимизацию состава КТС, технических характеристик его подсистем, способов взаимосвязи и алгоритмов функционирования во пространственно-временой области. Задача синтеза КТС состоит в оределении структуры, которая в конкурентном противодействии обеспечивает выполнение ОТС поставленных задач с тебуемым качеством. Цель и содержание задачи синтеза КТС состоит в удовлетворении внешнесистемных требований и обосновании внутрисистемных показателей.

В общем случае информационное конкурентное взаимодействие ОТС основывается на разработке / модернизации КТС и способов их применения для получения априорной информации об облике и потенциальных стратегиях действий конкурирующей стороны. Это обеспечивает им при проведении целевых финансово-экономических операций достижение максимальной эффективности выполнения поставленных задач осуществлять на основе варьирования обликом (составом, характеристиками, алгоритмами функционирования) и способами применения КТС в прогнозируемой ИЦО. Исходя из этого конкурирующие ОТС (их КТС) возможно считать противоборствующими структурами, их целевые установки – противоположными, а взаимодействие – конфликтным, обусловливая решение задачи синтеза КТС на базе максиминного критерия, его реализация предполагает достижения гарантированного результата при решении ОТС поставленных задач на множестве стратегий действий конфликтновзаимодействующей ОТС при наличии априорной сведений о структуре и задачах КТС.

Показатели эффективности КТС отражают функциональную связь показателей вариантов его построения на обобщенных, информационнотехнических и информационных уровнях ОТС. Поскольку эффективность КТС и затраты на его производство и эксплуатацию функционально зависимы, то при синтезе КТС основными показателями являются эффективность и затраты, определяют базу критерия «эффективность-стоимость». Критерий эффективности КТС формируется на основе выполнения принципа достижения цели функционирования ОТС и формулируется как правило минимизации затрат на изготовление и использование комплекса при условии выполнения максиминного числа поставленых задач ОТС, когда максимум достигается способами применения КТС, а минимум – аналогичными параметрами информационно противодействующей КТС {b}. Постановка синтеза облика КТС формулируется в следующем виде.

Требуется при заданных: условиях пространственно-временного взаимодействия ОТС ( Y ); структуре, параметрах, размещении на местности и показателяк эффективности аодсистем КТС конкурирующей ОТС; составе, структуре и способах применения ОТС; отношениях КТС по управлению (У), информации (И), взаимодействию (В) и исполнению (З) в структуре ОТС; номенклатуре, характеристиках и эффективности l1, l1 1,..., L1 средств ПИ, l2, l2 1,..., L2 средств СИ и l3, l3 1,..., L3 средств РИ; ограничениях по затратам на разработку и применение КТС из совокупности возможных вариантов выделить подмножество

–  –  –

ры Ak, способы использования ( Ak )), позволяющих максимизироовать среднее количесво решенных задач ОТС ( Uk ) в динамике информационного конфликтного взаимодействия не ниже определенного U з и выделить из него k * -й оптимальный вариант облика, имеющий наименьшую стоимость ( Сk* ).

Другими словами, из совокупности определенных вариантов обликов КТС при известных внешнесистемных взаимосвязях по управлению (У), информационному обмену (И), взаимодействию (В) и исполнению (З) в структуре ОТС ( У, И, В, З W ) необходимо выделить множество приемлемых k, k ва

–  –  –

– множество состава, характеристик и способов применения КТС {В} как k B функция применения k -го варианта КТС; M kl – количество средств l -го класса

–  –  –

щий ограничения на использование во времени ( tlk * ) и пространстве ( dlk * ) l -х образцов k -го варианта КТС; Rs – общее количество средств s -го типа ( s1, s1 1,..., S1 средств ПИ; s2, s2 1,..., S2 средств СИ; s3, s3 1,..., S3 средств РИ) в

–  –  –

выполнения поставленной задачи ОТС в условиях применения n -го элемента КТС и противодействия s -го типа r -го средства КТС{В}; М – число вариантов КТС; Ck – стоимость k -го варианта КТС.

Сформулированная в общем виде постановка задачи представляет собой оптимизационную многопараметрическую задачу, имеющую нелинейную целевую функцию, зависимыми аргументами и взаимосвязанными ограничениями. Такая задача может быть решена при использовании метода иерархической декомпозиции по составным элементам КТС, позволяющего осуществить декомпозицию задачи с применением правила «целое-часть» и использованием «права вмешательства управляющего элемента» и «зависимости верхнего уровня от нижних».

1.6. Технологическая схема исследований

Основу облика КТС, обеспечивающих функционирование ИС, составляют допустимые варианты основных технических требований (ОТТ) по составу и структуре, порядку функционирования и основным техническим характеристикам (ТХ), определяющих эффективность применения комплекса. Возможные варианты КТС определяется стоящими задачами, условиями ИЦО, ограничивающими возможности их реализации при формировании технического задания на создание и применение. К таким ограничивающим условиям относятся ресурсы, выделяемые на создание технических средств комплекса, их размещение на ИЭ, ОЭ, УЭ (стоимостные, массогабаритные, энергетические, технологические и эксплуатационные) и пространственно-временные ограничения на реализацию основного предназначения подсистем КТС.

Синтез КТС представляет собой процесс обоснования ОТТ, использующий методы организационно-функционального, системотехнического и технического синтеза [124] и вклюяает в себя систему методов, алгоритмов и подходов обоснования параметров, определяющих его облик:

назначение и задачи подсистем КТС;

состав и структура элементов;

основные ТХ и порядок функционирования технических средств, подсистем и КТС в целом.

В общем случае, КТС можно отнести к классу многофакторных стохастических динамических систем с обратной связью, в которых определение характеристик, определяющих его облик, зависит от сложного сопоставления распределений множества факторов во времени при большом количестве взаимосвязанных ограничений.

Согласно положениям теории операций [30, 45] разработка облика КТС базируется:

на системе методов обоснования оптимального облика системы;

системе математических моделей конфликта конкурирующих ОТС, целью каждой из которых является обеспечение максимального выигрыша путем последовательного решения совокупности задач синтеза и анализа.

В основе разработки КТС лежит задача синтеза. Она направлена на формирование системотехнического замысла построения и обоснование характеристик, определяющих облик КТС. Технологическая схема синтеза КТС с требуемой эффективностью и заданными ограничениями, может быть представлена многократным возвратно-поступательным процессом, чередующимся с задачами анализа.

Анализ же облика КТС проводится для исследования характеристик одного из допустимых вариантов и может включать один или несколько этапов [81]. Основу синтеза КТС обеспечения функционирования ИС составляет методология, представляющая взаимообусловленную структуру научных подходов, постановок, принципов и категорий синтеза, моделей и методов, объединенных системным подходом применительно к решению конкретного класса задач.

Сложность сформулированных задач исследования и необходимость учета влияния на эффективность КТС характеристик составляющих его подсистем и средств, способов их применения обусловили необходимость детального анализа, а также предопределили применение на этапах анализа и синтеза иерархической структуры методов математического моделирования в качестве основного аппарата исследований.

Согласно положениям теории конфликта [69], структура методов оценки эффективности КТС включает следующие иерархические уровни:

исследования эффективности составляющих технических средств по информационным показателям;

подсистем КТС по информационно-системным показателям;

КТС в целом по интегральным показателям эффективности ОТС.

Технологическая схема анализа КТС, обеспечивающего функционирование ИС в конфликтном взаимодействии ОТС, показана на рисунке 1.2. Она представляет процесс формирования управляющих воздействий, представляющих формализованные возвратно-поступательные операции, охваченные обратной связью, обеспечивающий разработку аналитических моделей и методов. Этот процес предполагает последовательное выполнение аеречисленных ниже задач.

1. Определение цели анализа КТС и декомпозиция ее на иерархическую совокупность задач исследований эффективности подсистем, технических средств и алгоритмов их функционирования.

2. Определение исходных данных и обоснование вербальной модели применения КТС в виде типовых условий взаимодействия конкурирующих ОТС в динамике конфликта.

3. Разработка метода обоснования задач в интересах обеспечения устойчивого функционирования ИС и выбора объектов для подсистем комплекса в структуре системы управления конкурирующей ОТС.

4. Генерация и определение по периодам разработки технических средств вариантов облика комплекса, концептуально определяемых целью его синтеза с учетом взаимодействия его подсистем с элементами ИС конкурирующей ОТС и достижимого уровня характеристик средств.

5. Обоснование показателей и критериев эффективности применения подсистем и КТС в целом.

6. Формирование допустимых вариантов КТС с учетом ограничений, отличающихся по прогнозируемой эффективности в различных условиях ИЦО.

7. Разработка иерархической системы методов и математических моделей оценки эффективности КТС, зависящей от ряда изменяемых показателей и огра

–  –  –

ничений, которые являются структурно-параметрической математической моделью его анализа и составляющих его подсистем и технических средств.

8. Формализованное представление задачи анализа состоит в выводе строгой аналитической модели, которая позволяет локализовать пространство выббора решения и обосновать математическую модель системы предпочтений, реализующей принцип оптимальности при оценке эффективности КТС, адекватный принципам оптимальности Заказчика на ее разработку.

Организационно-функциональный аспект синтеза имеет целью [124] формирование вариантов облика КТС в виде совокупности связанных между собой технических средств. Эти связи обусловлены функциональным назначением подсистем комплекса. На уровне структуры системы решаются задачи КТС и построения его схемы; определение функций отдельных подсистем и раскрытие их функций; формирование управляющих, информационных и взаимодействующих связей, построение обобщенной схемы КТС. На уровне подсистем исследуются функции управления в подсистемах, определяется их состав, функциональные связи и разрабатывается обобщенный перечень задач. На уровне элементов формируется перечень технических средств, предназначенных для решения стоящих задач; разрабатывается структура системы средств с учетом топологии размещения узлов КТС, их взаимодействия (информационного и энергетического) на уровне рассматриваемой типовой ситуации.

Системотехнический аспект синтеза [124] имеет целью более детальную разработку облика КТС, концептуально определенных на организационнофункциональном синтезе с учетом массогабаритных, энергетических, технологических и пространственно-временных ограничений на его построение и применение. Он предполагает формирование совокупности информационных и информационно-системных показателей средств и подсистем КТС и последовательное их преобразование в интегральные показатели эффективности в динамике конфликта на основе методов аналитической и векторной оптимизации.

Целью технического аспекта синтеза КТС [124] является определение количественных технических характеристик множества разнотипных средств при известных составе и взаимосвязях элементов, способах применения, определение степени их влияния на интегральные показатели КТС. Основным результатом технического синтеза КТС является формулировка технических заданий на разработку элементов (подсистем, средств) определенного уровня. Если в процессе синтеза требуемое значение показателя эффективности не достигается, происходит уточнение структуры элементов более низкого уровня. Если желаемого результата не достигается, корректируется цель синтеза; это и обусловливает итерационный характер этапов синтеза.

Оценка эффективности КТС, обеспечивающего функционирование ИС, осуществляется методом аналитической оптимизации интегральных критериев эффективности применения отдельных элементов в иерархической структуре ОТС варьированием и исследованием с помощью математических моделей управления, приема /передачи, сбора, искажения / разрушения информации с целью формирования по результатам оценки области допустимых решений [124].

Технологическая схема синтеза КТС представлена на рисунке 1.3. Она включает в себя несколько этапов.

На первом этапе разрабатывается целевая установка: формируется предполагаемый образ КТС для обеспечения устойчивого функционирования ИС, который может быть достигнут в рамках выделенного ресурса средств с учетом пространственных и временных ограничений на их использование. Выявление причинно-следственных связей по управлению, информационному обеспечению и согласованию действий, которые отображают структуру конкурирующей ОТС в динамике реализации стратегий, осуществляется функциональный анализ КТС в форме вербальной модели (определяется совокупность объектов информационного конфликтного взаимодействия с подсистемами КТС). Формальное рассмотрение цели КТС позволяет осуществить декомпозицию его цели на ряд иерархических задач применения подсистем. Их детализация ведется до уровня задач отдельным средствам комплекса. Определенные в ходе декомпозиции конечные цели и задачи подсистем КТС являются исходными целями для каждого следующего уровня.

1 этап Системный анализ состояние синтеза КТС: концептуальный синтез КТС Разрешение Анализ структур и Подход к обоснованию Особенности неопределенностей условий конфликтного задач, состава, при синтезе КТС информационного взаимодействия ОТС, требований к КТС обеспечения взаимодействия ОТС;

роль информационных обеспечения функционирование формализация систем в конфликте функционирования ИС ИС проблемы 2 этап Функционально-структурный синтез КТС обеспечения устойчивого функционирования ИС

–  –  –

На втором этапе разработки облика КТС формируется морфологическая совокупность его структур и определяются отношения по управлению, взаимодействию и информационному обеспечению с учетом ограничений по размещению средств комплекса, управления и сбора информации на элементах ОТС.

Третий этап включает разработку иерархической совокупности методов и описательных, математических, имитационных, стохастических и смешанных моделей оценки эффективности всех подсистем КТС.

На этапе 3.1 оценивается эффективность ППИ по информационным, информационно-системным и обобщенным показателям функционирования элементов ОТС.

Создание моделей ведется на всех уровнях иерархии, включая верхний.

Каждый уровень отражает в модели свою специфику: отображаются факторы, присущие этому уровню (элементу). К ним относятся: решаемые задачи, имеющиеся ресурсы, накладываемые ограничения, существующие ресурсные противоречия (как внешние, так и внутренние). Укрупненная модель верхнего уровня обеспечивает свертку результатов оценки эффективности средств на различных математических моделях нижних уровней. Определяется эффективность рассмотренных вариантов структур КТС и способов использования по целевому назначению с учетом возможности их реализации. Целью этапа является формирование облика и структуры подсистемы приема / передачи информации, которые обладают условно-оптимальными характеристиками.

На этапе 3.2 осуществляется разработка ОТТ к вариантам облика ПСИ с учетом реализации алгоритмов пространственной фильтрации ИП, реализуемых ТСПФ на основе правила комплексирования и программного подхода (вместе с требованями к эффективности средств определяются требования по их приоритету).

Они содержат также качественные характеристики, например перечень необходимых параметров технических средств и особенности их функционирования при реализации задач ПСИ, определяемых с уровня КТС.

Результатом этапа являются: определение оптимального облика ПСИ для контроля информационных потоков между элементами конкурирующей ОТС и классификацию их источников; оценка технических возможностей выполнения требований к ТСПФ; оценка эффективности по интегральным показателям ПСИ с учетом использования ТСПФ. Определяются базисные свойства информационного пространства взаимодействия элементов ПСИ с информационными средствами конкурирующей ОТС. Для в формирования полной модели фазового пространства состояний элементов конкурирующих ОТС.

Полученные в ходе исследований результаты подлежат анализу на уровне комплекса. По результатам анализа ОТТ могут корректироваться в части объема выполняемых задач или выделения дополнительных средств для уточнения характеристик ТСПФ.

На этапе 3.3 проверяется и обеспечивается выполнение условий сходимости метода синтеза ПСИ для выполнения процедур по оцениванию параметров ИП на аспектах организационно-функционального, системотехнического и технического синтеза, обеспечивающего поиск предпочтительного варианта.

На этапе 3.4 по интегральным показателям проводится анализ и выбор предпочтительных вариантов ПРИ на множестве стратегий поведения конкурирующей ОТС.

Целью этапа является выявление целесообразной номенклатуры технических средств и стратегий применение ПРИ. Для этого с помощью аналитических методов расчета эффективности ПРИ осуществляется ее оценка для разработанных вариантов состава средств одинакового предназначения и определяется наиболее рациональная структура. Она используется на седьмом этапе для определения состава КТС и способов его применения по предназначению.

На полученном приемлемом множестве вариантов КТС, обеспечивающего функционирование ИС производится факторный анализ многомерного пространства варьируемых параметров КТС и целенаправленный поиск оптимального его варианта с учетом накладываемых ограничений, обусловленных физической природой решаемой проблемы.

В заключение следует отметить, что предложенные технологические схемы анализ и синтеза КТС обеспечивают проведение исследование и обоснование ОТТ к его облику для обеспечения заданной эффективности применения различного типа ОТС.

ВЫВОДЫ Информационный конфликт характеризуется наличием у конфликтно взаимодействующих ОТС строго / не строго противоположных целей (интересов).

Одним из важнейших факторов, определяющей ход и исход конфликтного взаимодействия ОТС является полнота и своевременность обеспечения конфликтующих сторон достоверной и точной информацией для принятия решения на применение имеющихся в их распоряжении ресурсов.

В результате анализа этого взаимодействия выявлен ряд особенностей, которые необходимо учитывать при организации обеспечения функционирования ИС в конфликтном взаимодействии ОТС.

Обоснована математическая модель информационного конфликтного взаимодействия и содержательная схема конфликта, определяющая цели и задачи сторон, используемые для оценки их эффективности показатели и характеристики, накладываемые на модель ограничения, возможные связи КТС, составляющих ИС в статике.

Показано, что основными элементами информационного конфликта, функционирующими с глобальной целью информационного взаимодействия, задаваемой ОТС высшего уровня, являются комплексы технических средств в составе подсистем приема / передачи, сбора и разрушения информации. Такая ОТС определяет для КТС и его подсистем перечень целевых задач (функций) в информационном конфликте.

Ход и исход ИК в существенной степени зависят от наличия эффективных КТС для решения стоящих перед ОТС задач, вариантов их применения, организационных и организационно-технических мероприятий, проводимых конкурирующими ОТС на различных этапах конфликта.

Установлено, что при решении задачи проектирования ОТС характерным является нечеткость и неопределенность сформулированных в ТЗ исходных представлений о его задачах, составе, требованиям к характеристикам и функционировании.

Показано, что основным элементом постановки задачи проектирования КТС является формулировка принципа предпочтительности, который выражает трансформированную разработчиком КТС систему предпочтений заказчика и представляет собой правило выделения из множества допустимых вариантов комплекса подмножества предпочтительных. Отсутствие информации о законах распределения случайных факторов приводит к необходимости осуществлять проектирование КТС в условиях неопределенности. Предложены методы разрешения неопределенностей при проектировании КТС информационного обеспечения конфликтно взаимодействующих ОТС.

Предложен метод проектирования, позволяющий по интегральным показателям эффективности ОТС обосновать оптимальный вариант КТС с учетом неопределенности и нечеткости требований ТЗ, технической реализуемости и совокупности противоречивых требований к составляющим его подсистемам.

При постановке задачи в качестве типовой ИЦО, соответствующей наиболее полному представлению информационного взаимодействия ОТС, определена обстановка в информационном конфликте для характеристики условий взаимодействия отдельных элементов КТС. Такая декомпозиция позволяет полно и достаточно наглядно представить систему задач КТС и реализующую их функциональную структуру в составе ОТС.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
Похожие работы:

«А.В. Романов ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД Курс лекций Воронеж 2006 Воронежский государственный технический университет А.В. Романов ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия Воронеж 2006 УДК 62-83(075.8) Романов А.В. Электрический привод: Курст л...»

«Расширение и модернизация очистных сооружений ООО "Данон-Индустрия" ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА DANONE Industria LLC Пос. Любучаны г. ЧЕХОВ – РОССИЯ СОДЕРЖАНИЕ I.  ВВЕДЕНИЕ И ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ II.  ХАРАКТЕРИ...»

«SCIENCE TIME ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ХУДОЖНИКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА Соколов Максим Владимирович, Соколова Марина Станиславовна, Новосибирский государственный педагогический университет, г. Новосибирск E-mail: maxma63@mail.ru Аннотация. В статье рассматр...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "МАМИ" Тарко Г.Н. ЭТИКА ДЕЛОВОГО ОБЩЕНИЯ Пособие для практических занятий Методические указа...»

«Нгуен Хак Диеп МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комп...»

«СОГЛАСО ВАНО Руководитель Г’ЦИ СИ Д и р е к ^ р ^ ^ У ^Тю ^енский ЦСМ ^ т_ ^ ^ В~ВГВагин 1 ' *'\ 2005 г. Внесены в Государственный реестр „ {" '* О* „ Средств измерении Счётчики газа вихревые СВГ Регистрационны й № 134...»

«Устройство АПВ 2 Техническое описание и инструкция по эксплуатации СОДЕРЖАНИЕ 1. Вступление_ 2 2. Назначение_ 2 3. Технические характеристики _ 2 4. Описание конструкции и работы реле_4 5. Мар...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХН...»

«УТВЕРЖДЕН распоряжением Московской железной дороги от "9" июня 2015г. № МОСК-500/р РЕГЛАМЕНТ взаимодействия при планировании, предоставлении и использовании "окон" для производства ремо...»

«МЕСЯЦ Екатерина Александровна МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ФИЗИКИ ПЛАЗМЫ МЕТОДОМ ЧАСТИЦ В ЯЧЕЙКАХ 05.13.18 математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Диссертация на соискание ученой степени кандидата фи...»

«ДОЗИМЕТР МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ДКГ-РМ1203М Руководство по эксплуатации 1а СОДЕРЖАНИЕ 1 Описание и работа прибора 1.1 Назначение 1.2 Состав прибора 1.3 Технические характеристики 1.4 Устройство и работа прибора 2 Использование по назначению 2.1 Общи...»

«Сведения о сертификации Кресло-коляска для инвалидов "Armed" FS722LQ соответствует техническим условиям и признано годным для эксплуатации. Паспорт изделия и инструкция по эксплуатации Регистрационное удостоверение ФС №2009/03690 действительно с...»

«ПРИНЦИП ФОРМИРОВАНИЯ И ОТОБРАЖЕНИЯ МАССИВА. 6. Лузин С.Ю., Лячек Ю.Т., Петросян Г.С., Полубасов О.Б. Модели и алгоритмы автоматизированного проектирования радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры. – СПб: БХВ-Петербург, 2010. – 224 с. Лузи...»

«ДИАФАНОСКОП ЭЛЕКТРОННЫЙ "ЯНТАРЬ" Руководство по эксплуатации РЭ 5141-006-67508564-2013 Санкт-Петербург СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 НАЗНАЧЕНИЕ 3 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 4 КОМПЛЕКТНОСТЬ 4 УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ 5 ПОДГОТОВКА ДИАФАНОСКОПА К РАБОТЕ 6 ПОДГОТ...»

«DA19 v2.0 КОМНАТНАЯ ЦИФРОВАЯ DVB T2 АНТЕННА (Ц ) Р аа аа а а а аа СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Инструкция по мерам безопасности УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ Особенности антенны Комплектация Подключение Схема подключения ПРОЧЕЕ Технические характеристики Рекомендации по обеспечению качественного приема сигналов цифрового ТВ...»

«Воробьев Сергей Валерьевич МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ И АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА ДЛЯ ЭНЕРГЕТИКИ СТРАНИМПОРТЕРОВ И ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ РОССИИ ОТ КРАТКОВРЕМЕННЫХ НАРУШЕНИЙ ЭКСПОРТА РОССИЙСКОГО ГАЗА Специальность 05.14.01 – Энергетические системы и комплексы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соиска...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ДОКЛАД национального исследовательского университета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Московс...»

«Поддержка аппаратного обеспечения с выездом к Заказчику (4 часа, 9х5) HP Hardware Support Onsite Service 4h, 9x5 (HA116A) Приложение 1 к Соглашению 8661UXXX Техническая поддержка аппаратного обеспечения...»

«28 Шаплавський М. В., Пішак В. П., Слободян О. В., Григоришин П. М. Пат. № 35766, Uа. 9. Безелектродний спосіб вимірювання в’язкості біологічних рідин; Україна; U2008 02926; Заявл. 06.03.2008. Опубл...»

«ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования "БЕЛОВСКИЙ ТЕХНИКУМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА" Согла...»

«157 УДК 665.632.074 ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ КИСЛЫХ ПРИМЕСЕЙ WAYS TO IMPROVE THE EFFICIENCY OF THE PROCESS GAS PURIFICATION FROM ACIDIC IMPURITIES Пангаева Н. А., Ильчибаева А. К., Руднев Н. А., Абызгильдин А. Ю. Уфимский государственный нефтяной техническ...»










 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.