автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.19, диссертация на тему:Модели, методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки систем физической защиты объектов информатизации

На правах рукописи

¡У /,

/

Боровский Александр Сергеевич

МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ЗАДАЧАХ РАЗРАБОТКИ И ОЦЕНКИ СИСТЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ ИНФОРМАТИЗАЦИИ

Специальность 05.13.19 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

АВТОРЕФЕРАТ IО МАЙ 2015

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

005569233

Санкт-Петербург - 2015

005569233

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Научный консультант:

Суханов Андрей Вячеславович, доктор технических наук, доцент, заместитель генерального директора ЗАО «Эврика» по научно-исследовательской работе.

Официальные оппоненты: Липатников Валерий Алексеевич, доктор

технических наук, профессор, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного; Швед Виктор Григорьевич, доктор технических наук, старший научный сотрудник, профессор НОУ ДПО «Учебный центр «Спецпроект»;

Осовецкий Леонид Георгиевич, доктор технических наук, профессор, советник директора Ленинградского филиала ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт связи»

• Ведущая организация:

Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт «Рубин».

Защита состоится «24» июня 2015 г. в 15 часов 50 минут на заседании диссертационного совета Д 212.227.05 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики» по адресу: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики» по адресу: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49.

Автореферат разослан « 03 » апреля 2015 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим отправлять в адрес университета: 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.227.05.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Одной из характерных тенденций последних десятилетий стало широкое внедрение средств информатизации в разнообразные сферы деятельности. К их числу относятся объекты информатизации (ОИ) критически важных объектов (КВО). Согласно ГОСТ Р 51275-2006 «Защита информации. Объект информатизации...» под «объектом информатизации понимается совокупность информационных ресурсов, средств и систем обработки информации, используемых в соответствии с заданной информационной технологией...». С другой стороны, согласно действующим руководящим документам ФСТЭК под «критически важным объектом понимают объект, оказывающий существенное влияние на национальную безопасность Российской Федерации, прекращение или нарушение функционирования которого приводит к чрезвычайной ситуации...».

Главной особенностью ОИ КВО является использование информационно-управляющей или информационно-телекоммуникационной системы (ИУС, И'ГС), которая осуществляет управление КВО или осуществляет информационное обеспечение управления КВО, а также наличие специализированных автоматизированных систем управления (АСУ) производственными и технологическими процессами. Важность этих процессов и последствия нарушения их функционирования на КВО выдвигают в разряд первоочередных задачу их защиты от дестабилизирующих факторов как внутренних, так и внешних.

Проблема информационной безопасности ОИ КВО определяется, с одной стороны, их сложной многокомпонентной структурой, а с другой - особой важностью решаемых ими задач, когда нарушение безопасности функционирования может привести к невосполнимому ущербу и катастрофическим последствиям, что особенно актуально в связи с нарастающими угрозами международного терроризма. Важность и актуальность данной проблемы подтверждается пристальным вниманием к ней со стороны Российского правительства, что отражено в Указе Президента Российской Федерации от 07.07.2011 № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации», в котором обозначено одно из приоритетных направлений развития науки, это — безопасность и противодействие терроризм}', а технология обеспечения защиты и жизнедеятельности населения и опасных объектов при угрозах террористических проявлений, включена в перечень критических технологий.

Не обходит вниманием эту проблему и ФСТЭК России. Это подтверждается его ГОСТами и нормативными документами, например «Требования к обеспечению защиты информации в автоматизированных системах управления производственными и технологическими процессами на критически важных объектах...», которые определяют четыре вида защиты информации на ОИ КВО: правовая, техническая, криптографическая и физическая. В то же время, как сказано в тех же требованиях, «в целях исключения избыточности в реализации защитных мер информации, если принятые в ОИ меры по физической безопасности (СФЗ - система физической защиты) обеспечивают блокирование

угроз безопасности информации, отдельные меры защиты информации могут не применяться», что говорит именно о приоритетности физического вида защиты информации. Согласно этим же документам под СФЗ информации понимается комплекс организационных мероприятий и совокупность средств, препятствующих проникновению неуполномоченных физических лиц к объекту защиты.

Несмотря на широкое развитие и распространение СФЗ для различных категорий объектов - от объектов коммерческой недвижимости до объектов повышенной потенциальной опасности - КВО, очень часто их разработка осуществляется без привлечения соответствующих теоретических научных результатов, что в конечном итоге может привести к нарушению безопасности охраняемых объектов. Если для небольших объектов коммерческой недвижимости это не является критичным, то для крупных КВО ошибки разработчиков могут привести к техногенным катастрофам и человеческим жертвам в результате совершения противоправных действий злоумышленников.

Поэтому, учитывая степень важности и повсеместное распространение СФЗ для охраны ОИ КВО различной категории, необходимо развивать инструментальные средства экспертной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ. Однако до сих пор не создавался инструмент, который бы применялся для экспертной поддержки решений в задачах разработки СФЗ на всех этапах ее создания.

Проблема исследования вопросов обеспечения безопасности объектов усложняется неопределенностью функционирования СФЗ. Для повышения степени корректности постановки задач по обеспечению безопасности объектов необходимо повышать знания о СФЗ в непрерывно изменяющихся условиях ее функционирования.

При разработке с «нуля» (СФЗ на объекте отсутствует) проектировщик в основном оперирует экспертными знаниями. Очевидно, в этом случае эксперт может лишь предвидеть, прогнозировать те или иные показатели. Подобные прогнозы представляют собой некоторые лингвистические формы, которыми можно оперировать, используя аппарат нечетких величин. Следовательно, в системы поддержки принятия решений необходимо вводить интеллектуальные составляющие, позволяющие моделировать рассуждения экспертов.

Теоретические основы построения оптимальных технических систем, к которым относится и СФЗ, крайне сложны и, несмотря на интенсивные исследования в данной области, далеки от совершенства.

Известны исследования многих отечественных и зарубежных ученых, результаты которых нашли отражение в различных монографиях, книгах, статьях, посвященных проблемам разработки и оценки СФЗ: М.Гарсия, Джеймса Ф. Бродера, A.B. Бояринцева, А.Н. Бражник, А.Г. Зуева,Ю.А. Оленина, Г.Е. Шепитько, Р.Г. Магауенова, Я.Д. Вишнякова, H.H. Радаева, В.В. Лесных, A.B. Бочкова, В.А. Акимова, A.B. Измайлова, A.B. Ничикова, Г.Г. Соло-манидина, Н.Г. Топольского, К.И. Шестакова, Э. И. Абалмазова, А. М. Омель-янчука.

В связи с тем, что процесс разработки и оценки СФЗ ОИ КВО требует

знания экспертов, которые отражают неопределенность, неточность, неполноту, неоднозначность данной предметной области исследования то и вопросы, касающиеся информационной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ объектов в условиях неопределенности остаются мало исследованными. Результатом этих исследований должны быть методы, алгоритмы, модели описания задач экспертной поддержки принятия решений в задачах разработки СФЗ в целом и отдельно составляющих ее элементов, основное назначение которых, состоит в создании предпосылок для объективной аналитической оценки уровня защищенности ОИ КВО. Необходимость в таких оценках возникает при анализе защищенности ОИ КВО от угроз с целью выработки стратегических решений при организации его защиты.

Поэтому была выдвинута рабочая гипотеза: в виду того, что процессы принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ КВО в большинстве своем основаны на нечетких экспертных оценках, выявление экспертных знаний предметной области, их структуризация и формализация позволят создать интеллектуальную информационную систему поддержки принятия решений (ИИСППР) с применением инженерии знаний, использование которой позволит повысить эффективность поддержки принятия решений при разработки и оценке СФЗ.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование и разработка комплекса моделей, методов и алгоритмов в задачах разработки СФЗ ОИ на основе интеграции процессов интеллектуальной поддержки принятия решений, экспертных знаний о процессах разработки и оценки СФЗ и оптимизации в условиях неопределенности, включая разработку моделей и методов оценки уровня защищенности ОИ.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие основные задачи.

1. Выделить круг функциональных задач, решаемых в процессе разработки и оценки СФЗ, и разработать модели их представления в виде семантических сетей, а именно: модель семантической сети процесса категорирования ОИ по степени потенциальной опасности, модель семантической сети процесса разработки и оценки СФЗ, модель семантической сети оценки достаточности защиты ОИ.

2. Предложить перечень общих математических моделей СФЗ и выбрать наиболее существенные из них.

3. Разработать метод обоснования требований (показателя качества) к СФЗ с использованием метода нечеткого многокритериального анализа вариантов.

4. Выбрать и обосновать параметры структурной защищенности ОИ, в качестве представления которых используется нечеткая величина.

5. Предложить средства представления структуры ОИ, позволяющие описывать его структуру с разной степенью требуемой точности (например, на основе теории графов), на производственно-технологическом и структурно-логическом уровнях, с использованием модифицированных ДРО-диаграмм.

6. Разработать средства представления модели функционирования СФЗ как процесса взаимодействия дестабилизирующих факторов (множество источников угроз), воздействующих на ОИ (множество зон объе!Ста) и средств защиты объекта (множество инженерно-технических средств охраны - ИТСО), препятствующих действию этих факторов с разной степенью требуемой точности, например, на основе теории нечетких множеств, нечетких гиперграфов.

7. Разработать комплекс методов поддержки принятия решений при разработке СФЗ в условиях неопределенности: метод оцени! степени оснащенности ОИ ИТСО; метод определения требуемого уровня защищенности ОИ; метод определения требуемого уровня возможностей дня средств защиты ОИ; метод оценки степени структурной защищенности (уязвимости) ОИ; метод оценки защищенности ОИ с использованием нечеткого логического вывода.

8. Предложить средства представления структуры СФЗ в виде структурно-логической модели для абстрагирования от физической природы источника событий. Ввести определение точки контроля (ТК) как части структурно-логической модели СФЗ объекта, влияющей на защищенность одного критического элемента (КЭ). Определить минимально необходимый набор ТК для защиты объекта: обнаружения; доступа; видеонаблюдения; задержки.

9. Разработать и реализовать средства оптимизации СФЗ (как совокупности двух задач: оптимачьного размещения ТК на структурно-логической модели объекта и определения оптимального уровня защищенности всех ТК) на основе генетических алгоритмов (ГА), их адаптации к данной проблемной области и предложить средства дальнейшей модернизации СФЗ (например, на основе нечетких ситуационных сетей - НСС) в случае структурных изменений ОИ или ухудшении обстановки в регионе, т.е. смене модели нарушителя, или при изменении критерия, определяющего необходимый уровень защищенности ОИ данной категории.

10. Разработать и реализовать средства определения инженерно-технической защищенности (ИТЗ) ОИ как программную систему интеллектуальной под держки принятия решений при разработке и оценке СФЗ и исследовать их результативность на примере СФЗ гипотетичного объекта.

Объектом исследования является СФЗ ОИ.

Предметом исследования являются модели, методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ.

Методы исследования, применяемые в диссертационной работе, включают в себя: методы системного анализа; теории множеств; теории графов; теории нечетких систем: нечетких графов и нечетких гиперграфов; теории имитационного моделирования; эволюционные вычисления; современную теорию неопределенности, неточности и нечеткости.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Комплекс методов интеллектуальной поддержки принятия решений при разработке СФЗ в услозиях неопределенности: метод обоснования требований (показателя качества) к СФЗ; метод оценки степени оснащенности ОИ ИТСО; метод определения требуемого уровня защищенности ОИ; метод опре-

деления требуемого уровня возможностей для средств защиты ОИ; метод оценки степени структурной защищенности (уязвимости) ОИ; метод оценки защищенности ОИ с использованием нечеткого логического вывода.

2. Формализованные модели описания СФЗ, ОИ и меры его структурной защищенности на основе теории графов, языка дополненных потоковых диаграмм и нечеткой величины.

3. Методы и алгоритмы определения уровней защищенности ОИ на основе теории нечетких гиперграфов.

4. Методы оптимизации проектных решений на основе стандартного ГА, адаптированного для данной предметной области исследования, позволяющие определить состав СФЗ для каждого КЭ, оптимального размещения ТК на структурно-логической модели ОИ и определения оптимального уровня защищенности всех ТК.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в получении следующих результатов научных исследований в области поддержки принятия решений при разработке и оценке СФЗ объектов.

1. Разработанный комплекс методов интеллектуальной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ имеющий существенные отличия, заключающиеся в сочетании проектных процедур с моделированием рассуждений эксперта, оптимизацией логической структуры СФЗ ОИ на основе применения математического аппарата нечетких множеств, нечетких гиперграфов, дающий обоснованный количественный показатель качества СФЗ в отличие от «искусственных» методов (взвешенное суммирование, целевая функция), позволяющий построить модель функционирования СФЗ, определить «уязвимые места» системы и оценить «вклад» каждого из них, ранжируя их по степени опасности.

2. Разработанный метод обоснования требований (показателей качества) к СФЗ ОИ в своей основе использует аппарат нечетких множеств с применением нечеткого многокритериального анализа вариатгов, новизна которого обоснована использованием:

- в качестве исходных данных экспертной информации в нечеткой форме, что отражает нечеткость и неопределенность, присутствующую в данной предметной области;

- в качестве основного критерия оценки защищенности ОИ - ИТЗ, так как именно от нее зависит качество выполнения третьей составляющей защищенности объекта - нейтрализации нарушителей;

- введенного понятия «мера структурной защищенности» и установления зависимости ИТЗ от степени оснащенности ОИ ИТСО и структурной защищенности;

- метода нечеткого многокритериального анализа вариантов для учета важности средств защиты, что позволяет учесть нечеткость и неопределенность предметной области исследования;

- интеллектуальных механизмов нечеткой логики с доступной лингвистической информацией о качестве вариантов в виде парных сравнений.

Основным достоинством метода применительно к данной предметной области исследования является использование принципа Беллмана-Заде, позволяющего выбрать вариант, который одновременно удовлетворяет всем критериям в наибольшей степени.

3. Предложен язык модифицированных ОТО-диаграмм (Data Flow Diagram) как средства представления объекта на производственно-технологическом и структурно-логическом уровнях, который позволяет учесть в модели ОИ производственно-технологический процесс, что учитывает влияние зон ОИ друг на друга при возникновении критической ситуации.

4. Предложена мера структурной защищенности объекта как нечеткая величина и разработана формализованная модель описания СФЗ на основе теории нечетких гиперграфов, позволяющая определять уровни защищенности ОИ, которая дает качественную и количественную оценку защищенности КЭ, что подчеркивает прямую зависимость защищенности КЭ от его расположения в структуре ОИ.

5. Предложено средство описания СФЗ на уровне структурно-логической модели в виде ТК, определен минимально необходимый набор ТК для защищенности КЭ, существенное отличие которого заключается в абстрагировании от физической природы источника событий и оперировании только логическими понятиями: зона, рубеж, точка контроля, что существенно упрощает моделирование.

6. Адаптирован метод генетической оптимизации для определения оптимальной логической структуры СФЗ, отличающийся представлением экспертной информации в виде возможных нечетких значений для вероятностей обнаружения и задержки зон и рубежей ОИ, а также в модификации алгоритма поиска путей по графу объекта, для повышения эффективности решения задачи.

7. Разработан модифицированный алгоритм Дейкстры для поиска наименее защищенного пути с использованием нечетких чисел, отличающийся в замене понятие «длина /'-го ребра» на «вероятность ,», а процедуру определения «длины пути» с помощью суммы длин ребер на замену процедуры поиска «вероятности Ро6н пути», а также в учете нечетких чисел на вершинах графа объекта.

8. Разработаны методы и алгоритмы определения уровней защищенности ОИ на основе теории нечетких пшерграфов, использования аппарата нечетких гиперграфов, который обладает следующими достоинствами:

гиперграф дает возможность легко отобразить отношения вида «многие ко многим», присутствующие в предметной области, а также каждая вершина гиперграфа можег раскрываться в самостоятельный граф или гиперграф по мере уточнения и усложнения модели;

гиперграфовая модель сочетает в себе достоинства как нечетких, так и графовых моделей, позволяющих строить процедуры оптимизации. Нечеткий гиперграф можно рассматривать как произвольный набор нечетких подмножеств, в дальнейшем применяя к ним возможности теории графов для построения алгоритма поиска пути в нечетком графе или графе с изменяющимися параметрами.

9. Разработан метод, позволяющий прогнозировать изменения в структуре СФЗ объектов на основе НСС в случае структурных изменений объекта или ухудшения обстановки в регионе, т.е. смене модели нарушителя, или при изменении критерия, определяющего необходимый уровень защищенности ОИ данной категории.

10. Разработана ИИСПГ1Р для оценки ИТЗ объекта, которая используется при анализе защищенности объекта от угроз с целью выработки стратегических решений при организации его защиты.

Практическая ценность работы и внедрение результатов

Полученные в работе научные результаты являются теоретической и методической основой для разработки и совершенствования интеллектуальной системы поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ и позволяют достичь улучшенных технико-экономических показателей объектов разработки.

Практическая ценность состоит в нижеследующем.

1. Предложен и реализован комплекс методов интеллектуальной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ, а именно: метод обосноваши требований (показателей качества) к СФЗ; метод оценки оснащенности ОИ ИТСО; метод определения требуемого уровня защищенности ОИ; метод определения требуемого уровня возможностей для средств защиты ОИ; метод оценки степени структурной защищенности (уязвимости) ОИ; метод оценки защищенности ОИ с использованием нечеткого логического вывода. Эти методы позволяют повысить эффективность разработки СФЗ на этапе концептуального проектирования и существенно уменьшить его ошибки.

2. Для автоматизации процесса разработки СФЗ предложено использовать язык модифицированных ЛГО-диаграмм (Data Flow Diagram), с помощью которого возможно представление объекта на производственно-технологическом и структурно-логическом уровнях.

3. Сформулирован критерий оценки уровня защищенности ОИ, в качестве которого выбрана мера структурной защищенности объекта как нечеткая величина - позволяет в процессе моделирования получить оценки уровня защищенности КЭ.

4. Предложено средство описания СФЗ на уровне структурно-логической модели в виде ТК, определен минимально необходимый набор ТК для защищенности КЭ, что существенно упрощает сам процесс моделирование.

5. Предложен адаптированный метод генетической оптимизации для определения оптимальной логической структуры СФЗ, а также модифицирован алгоритм поиска путей по графу объекта для повышения эффективности решения задачи - практически используется при моделировании структуры СФЗ.

6. Предложен модифицированный алгоритм Дейкстры для поиска наименее защищенного пути с использованием нечетких чисел, используется при моделировании ОИ.

7. Разработаны и реализованы мегоды и алгоритмы определения уровней защищенности ОИ на основе теории нечетких гиперграфов.

8. Разработана и реализована ИИСППР для оценки ИТЗ объекта, которая

используется при анализе защищенности объекта от угроз с целью выработки стратегических решений при организации его защиты.

Предлагаемые модели, методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ были успешно применены в проектных работах, выполняемых в организациях Минобороны России; на предприятиях нефтегазопромышленного комплекса; в организациях занимающихся разработкой проектно-сметной документации на интегрированные и автоматизированные комплексы ИТСО; в организациях, занимающихся аттестацией объектов информатизации по требованиям безопасности информации; в организации учебного процесса ряда высших учебных заведениях России по специальности «Информационная безопасность автоматизированных систем».

Практическое использование результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими документами о внедрении.

Основания для выполнения работы. Данное направление исследований относится к одному из приоритетных направлений развития науки - безопасность и противодействие терроризму, а сама технология обеспечения защиты и жизнедеятельности населения и опасных объектов при угрозах террористических проявлений включена в перечень критических технологий, что отражено в Указе Президента Российской Федерации от 07.07.2011 № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации».

Данная научная работа выполнялась в рамках х/'д НИР № 0 - 90 - 578 - П (г. Москва, НПО «Квант», 1991г.), х/д НИР № 0 - 91 - 625 - П (г. Воронеж, НИИ «Связи», 1991г., 1993г.), НИР о творческом содружестве «Шифр Охрана-2011», договор №572 от 11.0б.2009г. (г. Воронеж ОАО «Концерн «Созвездие»), ряд задач решался в рамках госбюджетных НИР: И130621142522 от 26.07.2013г., И130918174735 от 04.10.2013г„ И131210202925 от 12.12.2013 г.

Апробация работы и публикации

Основные положения и результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на 36 научно-технических конференциях различного уровня, проводившихся в нашей стране и за рубежом по проблемам системного анализа, управления, информационным технологиям, комплексной защиты ОИ, в их числе:

- на IV, V, VI, VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике», Оренбург, 2005,2006, 2007, 2008 гг.;

- на научно-технической конференции с международным участием «Перспективные информационные технологии в научных исследованиях, проектировании и обучении», Самара, 2006 г.;

- на VII Международной научной конференции «Наука и образование», Белово, февраль 2008 г.;

- на X, XI, XVI Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах», Самара, 2008, 2009, 2014 гг.;

- на I Международной научно-технической конференции «Компьютерные науки и технологии», Белгород, 2009 г.;

- на IV Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», Орел, 2010 г.;

- на V Международной научно-практической конференции «Наука и образование транспорту», Самара, октябрь 2012 г.;

- на III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Образование, наука, транспорт в XXI веке: опыт, перспективы, инновации», Самара - Оренбург, декабрь 2012 г.;

- Materiály VIII mezinárodní védecko - praktická conference «Dny vedy -2012». - Dil 82. Matematika: Praha. Publishing House «Education and Science» s.r.o. - 96 stran;

- Материали за 8-a международна практична конференция «Образование-то и науката на XXI век», - 2012. Том 44. Съвременни технологии на информации. София. «Бял ГРАД-БГ» ООД - 72 е.;

- на открытом молодежном конкурсе «Приволжье - территория безопасности», проводимого в 2013 году под руководством Российского научного общества анализа риска, Приволжского регионального центра по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий МЧС России совместно с Федеральным государственном учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций» (Федеральный центр науки и высоких технологий — Приволжский филиал) при поддержке департамента по социальной политике аппарата полномочного представителя Президента РФ в Приволжском федеральном округе в номинации «Защитные мероприятия». Работа заняла I место;

- на Всероссийской конференции с международным участием «Комплексная защита объектов информатизации и измерительные технологии», Санкт-Петербург, июнь 2014 г.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований легли в основу курсов лекций, прочитанных и читаемых автором: «Основы информационной безопасности», «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности», «Техническая защита информации», «Криптографические методы защиты информации» - Оренбургский ГАУ, Оренбургский ГУ; лекции на курсах повышения квалификации по программе «Способы и средства технической защиты информации», Оренбургский ГАУ; лекции по программе дополнительной профессиональной переподготовки «Комплексная защита объектов информатизации», Оренбургский ГАУ.

Результаты диссертационной работы непосредственно отражены более чем в 71 публикациях, в том числе в 2 монографиях, 55 статьях (включая 16 в изданиях из перечня ВАК), 7 свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ, 7 отчетах по НИР.

Структура работы

Работа включает введение, 6 глав основного материала, заключение, список сокращений и условных обозначений, список литературы и приложение.

Работа изложена на 344 страницах машинописного текста, кроме того, содержит 89 рисунков и 89 таблиц. Список литературы содержит 178 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрена актуальность работы, определены цель и решаемые задачи для ее достижения, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, их научная новизна и практическая ценность. Представлены основания для выполнения работы, ее апробация и структура.

В первой главе изложены результаты анализа состояния процесса поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ КВО, обосновывается актуальность заявленных исследований, разработаны модели функциональных задач, решаемых в процессе разработки и оценки СФЗ в виде семантических сетей, а именно: модель семантической сети процесса категориро-вания ОИ по степени потенциальной опасности, модель семантической сети процесса разработки и оценки СФЗ, модель семантической сети оценки достаточности защиты ОИ - решена задача №1.

Выявлено, что в технологической цепи обеспечения разработки СФЗ наиболее весомым звеном становится технология принятия решений, включающая в себя мониторинг объекта, с целью уточнения задач СФЗ; проектирование СФЗ; оценка СФЗ и выработка решений о достаточности мер по защите объекта.

Обращено внимание на важность и сложность решаемых задач при обеспечении разработки СФЗ КВО, которое должно базироваться на комплексном научном подходе, подразумевающем два этапа: концептуальный и рабочий.

Выявлено, что именно от стадии концептуального этапа (обоснование и выбор оптимальной структуры и состава СФЗ (комплекса ИТСО) по выбранному критерию) зависит оптимальность будущих проектно-технических решений, поэтому необходимо развивать категорию ИИСППР при разработке и оценке СФЗ.

Установлено, что при управлении разработкой СФЗ эксперт может лишь предвидеть, прогнозировать те или иные показатели. Так как подобные прогнозы представляют собой некоторые лингвистические формы, которыми можно оперировать, используя аппарат нечетких величин, то необходимо в системы поддержки проектирования вводить интеллектуальные составляющие, позволяющие моделировать рассуждения (знания) экспертов, т.е. разрабатывать ИИСППР.

Поэтому был сделан вывод, что снять имеющиеся ограничения возможно путем использования новой информационной технологии на основе последних достижений теории эволюционных вычислений; теории неопределенности, неточности и нечеткости; теории графов и нечетких гиперграфов.

Во второй главе представлено формализованное описание процессов поддержки принятия решений в задачах разработки СФЗ, а также учитываемые при этом факторы и ограничения. В главе предложен перечень общих математических моделей СФЗ, сделан вывод о необходимости математического моделирования СФЗ, которая обусловлена важностью оценки уязвимости и защищенности объекта с целью выработки наилучшей по заданным критериям стра-

теши его защиты и оценки эффективности выбранной стратегии. Показано, что в настоящее время не существует какой-либо единой системной классификации математических моделей СФЗ, поэтому в главе предложен их перечень, краткая характеристика и выбраны наиболее существенные из них - решена задача №2.

В главе представлен метод обоснования требований (показателя качества) к СФЗ КВО - решена задача №3. Задача синтеза СФЗ была сформулирована следующим образом: необходимо выбрать такой вариант реализации СФЗ, который соответствовал бы значимости объекта, выраженной через его категорию, и обеспечивал бы для данного объекта соответствующий (максимальный) уровень защищенности, выраженной через вероятность его защиты при допустимых затратах на СФЗ. Формальная постановка задачи имеет вид:

Лс=аг£ тах РЪ(А), найти Аа <= А*, при ограничениях Сс(л")<С:кт.

Здесь А - некоторый вектор, который характеризует вариант реализации СФЗ, причем под реализацией понимается техническое оснащение и комплекс организационных мероприятий по охране объекта; А\ А0 - допустимое и оптимальное значения вектора Л; Сдоп - допустимые материальные затраты на СФЗ.

Для решения данной задачи был выбран показатель качества функционирования СФЗ - вероятность защиты объекта Р„ которая должна соответствовать уровню значимости (категории) объекта.

Очевидно, что данный показатель будет определяться соотношением Л = Р (0>Н/А), (1)

где Р - вероятность того, что возможности сил охраны окажутся больше возможностей нарушителя при фиксированной значении вектора Л;

Н— возможности нарушителей (модель нарушителя);

О - возможности сил охраны объекта;

А — некоторый вектор, характеризующий состояние объекта: его инженерно-техническую укрепленность (свойство объекта, характеризующее его способность противостоять действиям нарушителя), оснащенность объекта ИТСО.

Вероятность защиты объекта /\ зависит от значений характеристик, составляющих вектор А в выражении (1). Из вектора А был выделен наиболее значимый фактор - ИТЗ объекта (обеспеченность объекта ИТСО) Р,т = Р^н • /'-.яд, именно он определяет качество выполнения следующей составляющей -вероятности нейтрализации нарушителей, которая есть не что иное как защищенность объекта подразделениями охраны. Для оценки показателей, входящих в определение ИТЗ, было принято решение использования экспертных методов в сочетании с нетрадиционными методами (например, методами эволюционных вычислений).

Было принято решение оценивать защищенность показателями двух ее свойств: целостности и уязвимости. Для их оценки были введены следующие показатели, соответственно: полнота оснащенности объекта комплексом ИТСО; вероятность того, что нарушитель сможет преодолеть барьеры защиты (ИТСО) и достигнуть интересующий его объект.

Таким образом, была установлена следующая функциональная зависимость ИТЗ:

= (2)

где <*„„, - степень оснащенности ИТСО наименее защищенного пути проникновения к z'-му КЭ;

•РС1„, - мера структурной защищенности наименее защищенного пути к г'-му КЭ.

Для оценки свойства целостности введен показатель полноты, или степень оснащенности ИТСО, для z'-ro КЭ по отношению к требуемой (или рекомендуемой):

aml = N,INj,

где N/ - фактическое количество установленных средств защиты на наименее защищенном пути к ;'-му КЭ, причем -V, = £ Л/*,-, где Л* - фактическое количество установленных средств защиты к-то типа на наименее защищенном пути к г'-му КЭ;

А'7, - требуемое количество средств защиты на наименее защищенном пути к /-му КЭ, причем Nr, = £ Nn,, где Nn, - требуемое количество установленных средств защиты к-то типа на наименее защищенном пути к г'-му КЭ.

Категориям степени оснащения КЭ ИТСО было предложено сопоставить пять классов его защищенности: 0,95 - категория (или класс) 1; 0,95 >ОоС11 -> 0,8 - категория 2; 0,8 >otOCH ,> 0,65 - категория 3; 0,65 >аосн ,> 0,5 - категория 4; аос„ ,< 0,5 - категория 5.

Категорию всего объекта по степени соответствия предъявляемым требованиям было предложено определять по полученным значениям а^, следующим способом: степень оснащенности всего объекта равняется ОоС„ = min аос„ „ где / = 1, m (и - количество КЭ).

Для оценки свойства уязвимости объекта был введен показатель противоположный показателю - вероятности того, что нарушитель сможет преодолеть барьеры защиты (ИТСО) и достигнуть интересующий его объест - мера структурной защищенности. Введено следующее определение - решена задача №4.

Определение. Мерой структурной защищенности КЭ является защищенность наиболее уязвимого пути от точки проникновения на объект до КЭ, рассчитываемая как: Р„р = Р(Аи ■ ■ Р„р, это покажет вероятность того, что при попытке проникнуть по самому уязвимому пути к КЭ нарушитель будет обнаружен датчиком, т.е. сработает датчик, система охраны передаст сигнал тревоги оператору, и задержан (то есть система задержки будет выполнять некоторую степень сопротивления попыткам проникновения нарушителя по выбранному маршруту до момента прерывания их незаконных действий силами охраны).

Меру структурной защищенности для /'-го КЭ обозначим через Мера структурной защищенности всего объекта будет ЄР= min P^v,, где i = 1, m (m - количество КЭ).

Были установлены зависимости 1'„Г1(ак„) и Рктъ(рстр) как монотонно возрастающие. Из простых функций зависимость Р^а»с„) достаточно хорошо аппроксимирует возведение в степень, например, у - хт (рис. 1).

Рт(аасн) = IV • (аос„ + ьуп , (3)

где и', Ь - параметры, определяющие форму графика функции /'ктз(аоси). Параметры Ь и гр вычисляются через значение Р„ - инженерную защищенность объекта, которая определяется экспертными методами.

Функцию /\тз(Рстр) определяем как гиперболическую зависимость, это подтверждают результаты моделирования (рис. 2).

Рип(р^р) = -V / (р„р - 1) - а, (4)

где V, а- параметры, определяющие форму графика функции Р1и2(рат). Параметры я и V равны между собой и вычисляются через значение рТсгр -требуемую структурную защищенность, определяемую экспертно.

Рисунок 1 - График зависимости /'„^(а^,,) Рисунок 2 - График зависимости

значения вышеописанных критериев , /?стр и определить функции зависимостей Рит-Хаосн) и ЛтОстр).

Вычисление Л,Т1 проводим по формуле: Рт = Р,т(аосн) ■ Р1т(рС1;)

Для концептуального этапа была предложена математическая модель объекта, которая описывает его структуру - решена задача №5. Модель необходимо строить исходя из объектов контроля, под которым понимается обобщенное название любого функционального элемента системы, имеющего фиксированный набор состояний и способного генерировать системное событие при изменении своего состояния.

Для абстрагирования от физической природы источников событий было предложено модель объекта разделить на две части: функциональную модель производственно-технологического процесса объекта, позволяющую учитывать взаимное влияние отдельных зон объекта друг на друга, и структурно-логическую модель объекта, описывающую пространственное расположение зон объекта и их связи между собой.

Для формального представления структуры объекта была выбрана математическая теория графов, что позволит учесть топологию объекта.

Анализ структуры графа и вероятные движения нарушителей позволили констатировать, что объект физической защиты будет описываться неориентированным мультиграфом без петель следующим образом:

о = д{х,г},

где А' - конечное множество вершин графа С;

Г— отображение Г: X—* X х г+, заданное конечным подмножеством ребер О" с ХхХх:^;

г- - множество неотрицательных целых чисел.

Используя терминологию теории графов, можно описать, что каждая вершина х1 с X определяет входящую в модель зону г, а каждое ребро и„ ¡, „ = = <хь Хр п> определяет связь между вершинами х„ х,-, соответствующих зонам объекта.

Для определение степени привлекательности или непривлекательности КЭ были определены следующие критерии: доступность КЭ для совершения по отношению к нему ТА; степень уязвимости конструкции и систем, обеспечивающих безопасность КЭ; приемлемость риска для самих террористов при совершении ТА; степень последствий ТА; потенциальная опасность КЭ; модель нарушителя. Все описанные критерии имеют нечеткую природу.

Для построения функциональной модели производственно-технологического процесса и структурно-логической модели объекта был выбран стандарт СТО, модифицированный под выбранную предметную область, как 2опеОРй (2Ш<1У).

В главе представлены математические модели СФЗ на основе нескольких теорий: теории множеств; теории нечетких множеств; теории нечетких гиперграфов - решена задача №6. Модель на основе теории множеств включает семь конкретных множеств:

- три основных: множество угроз; модель объекта защиты, представлена в виде множества непересекающихся элементарных зон защиты, каждая из которых характеризуется инженерно-технической укрепленностью; множество ИТСО;

- четыре дополнительных: множество оценок значимости угроз, множество оценок важности зон объекта, множество оценок эффективности ИТСО, множество оценок стоимости ИТСО.

Решающее правило представляет собой композицию соответствий с тремя множествами: соответствие множества ИТСО 2 множеству угроз Х-д = (2, ^ 0>йс2х X; соответствие множества угрозXмножеству защищаемых зон объекта У-р = (Х, У, Р), Рс1х }'; композиция соответствий д ир запишется в виде д(р) - (2, У, £> ° Р), д ° Р с 2х К- есть распределение элементов множества 2 на элементы множества У, т.е. какое инженерно-техническое средство необходимо установить в конкретную защищаемую зону объекта.

Все соответствия и отображения, используемые в модели, определяются экспертно-аналитическим путем метода анализа иерархий Т. Саати.

Аналогично были разработаны и остальные модели. Остановимся более подробно на модели с использование нечетких гиперграфов.

Дадим определение нечеткого гиперграфа. Пусть V = {у,}, где г СI {1, 2, 3, ..., и} - конечное множество и Е = {ё }, где] С J = {1, 2,..., т} - семейство нечетких подмножеств в V.

Пара Я = {V, Е} называется нечегким неориентированным гиперграфом, если Ф 0,_/ £.J и [>, = у, где элементы уь у2, у„ С V являются верши-

нами гиперграфа, множество Е, состоящее из ё„ ёг, ..., ёт, - множество нечетких ребер гиперграфа.

Степень принадлежности вершины V, ребру е, называется степенью инцидентности вершины г, и ребра ё1 и обозначается (V,).

Опишем используемые в данной модели гиперграфы.

Первый составляющий элемент «источники угроз» представим в виде ги-иерграфа «Нарушители» Нх = (X, Е, Рх). Вершинами гиперграфа являются виды нарушителей - х„ ребрами характеристики нарушителя - е^ (х!) - степень инцидентности - уровеньу-й характеристики /-го вида нарушителя. Рх - нечеткий инцидентор Р( Рх) = {((л-, е), <?)) /хсХ,ес Е}.

Второй элемент «Зоны объекта защиты» представляем как гнперграф «Объект» Нг = (и, У, Т\,), в котором: м, - характеристики КЭ - вершины; у, - КЭ - ребра; \1У j (и,) - степень инцидентности - уровень /-й характеристики у-го КЭ; Р, - нечеткий инцидентор Г( Рг) = {((к,^), Мя/>; у.(и, >')) /иеи.ус У}.

Третий элемент «ИТСО» - это гиперграф «Средства защиты» /72 = {?., д, Р,), в котором: Г/ - средства защиты - вершины; ц, - характеристики средств защиты - ребра; (г,) - степень инцидентности - уровеньу-й характеристики /-го средства защиты; рш - нечеткий инцидентор ЯД) = {((г, д), д)) / г с

<7 е О). Для получения решающего правила используем операцию композиции нечетких гиперграфов, которая является принятием решения в данной модели - элементы композиции покажут требуемый состав комплекса ИТСО - Н2 = {2, Рх) и нг ~ (и, У, Д.). Нечеткий гиперграф композиции нп - Н2 ° Нт. 1'Ю = {((=,У), (-,у))1=сг,усу}

Н„ = (Ъ, X, Р^), где г, - средства защиты - вершины; yj - КЭ - ребра; (-/) - степень инцидентности - уровень желательности применения /-го средства для защиты у-го КЭ.

В третьей главе разработан комплекс методов поддержки принятия решений в задачах обеспечения разработки и оценки СФЗ в условиях неопределенности. В общем случае поддержка принятия решений основывается на разработанных методах: метод оценки степени оснащенности объекта ИТСО; метод определения требуемого уровня защищенности; метод определения требуемого уровня возможностей для средств защиты объекта; метод оценки степени структурной защищенности (уязвимости) объекта; метод оценки защищенности объекта с использованием нечеткого логического вывода - решена задача №7.

В главе был разработан метод оценки степени оснащенности объекта, средствами ИТСО, основу которого составляет метод нечеткого многокритериального анализа. Для абстрагирования от физической природы источника событий было предложено ИТСО заменить логическими понятиями — ТК и введено следующее определение - решена задача №8.

Определение. ТК - это часть структурно-логической модели комплекса ИТСО объекта, влияющая на защищенность одного КЭ. Физически каждая ТК может включать в себя несколько ИТСО, выполняющих одну общую функцию.

В соответствии с выполняемыми функциями был определен минимально необходимый набор ТК для защиты объекта: обнаружения; доступа; видеонаблюдения; задержки.

Для оценки вклада ТК в эффективность СФЗ были введены критерии значимости. Так, для ТО были сформулированы следующие критерии значимости: уровень возможностей по обнаружению по сравнению с другими доступными для использования на данном объекте устройствами обнаружения; уровень возможностей по обнаружению с учетом модели нарушителя для данного КЭ; уровень наработки на ложное срабатывание по сравнению с другими устройствами обнаружения; уровень противодействия негативному воздействию условий окружающей среды по сравнению с другими устройствами обнаружения.

С учетом значимости ТК степень оснащенности ИТСО /-го КЭ рассчитывается по формуле:

= (5)

к-1, т к= 1, т

где Л*, - текущий уровень возможности средств защиты по выполнению своих функций для инженерно-технических средств ТК ¿-го типа защищающей 1-й КЭ (в виде числа из диапазона [0,1]);

Мп \ - требуемый уровень возможностей средств защиты по выполнению своих функций для инженерно-технических средств ТК ¿-го типа защищающей ¡-Й КЭ (в виде числа из диапазона [О, 2]);

>5*, — значимость ТК ¿-го типа защищающей /-й КЭ;

т - количество различных типов ТК защищающих г'-й КЭ.

Для определения значимости использовался метод нечеткого многокритериального анализа вариантов, в котором сами критерии рассматриваются как нечеткие множества, заданные на универсальном множестве альтернатив с помощью функций принадлежности. Функции принадлежности нечетких множеств определяются методом Саати по экспертным парным сравнениям альтернатив.

Из полученных значений критериев каждого типа ТК определялась значимость. Опираясь на принцип Беллмана-Заде, нечеткое решение будет представлять собой пересечение частных критериев.

Разработанный метод определения требуемого уровня защищенности объекта основывается на критериальном определении привлекательности КЭ и выбранной модели нарушителя. Привлекательность КЭ определялась по следующим критериям: доступность; степень уязвимости; приемлемость риска; степень последствий террористического акта (ТА).

Метод определения текущего уровня возможностей по выполнению своих функций для установленных средств защиты определяется через экспертный анализ объекта.

Требуемый уровень возможностей для средств защиты определяется с помощью общей математической модели «угроза - объект - СФЗ» на основе теории нечетких гиперграфов.

Для оценки структурной защищенности объекта была разработана математическая модель на основе модифицированного алгоритма Дейкстры с использованием нечетких чисел.

Были установлены расчетные зависимости для вероятностей Ро5и и Рзт, составляющих меру структурной защищенности для наиболее уязвимого (наименее защищенного) пути, соответственно:

(6) СО

с:

кика оершнны 3 расяа Р, гки ос-.-алкныхиершик равны—1 ьсс вершины помечены к.

р. 6»=1-0«. »г-Пал/ ,)

л- =1-Пе-/=1-П

1=1 1=1

где 00ои и <2зад - вероятности того, что нарушитель не будет обнаружен и задержан на всем пути и на /-ом рубеже соответственно.

В структуре объекта, описываемого с помощью мультиграфа, каждое ребро было предложено описать двумя показателями Ро6н и Рзш, то есть числовыми значениями в диапазоне [О, 1]. В алгоритме Дейкстры (рис. 3) было заменено понятие «длина ¡'-го ребра» на «вероятность Ро5н,», а процедуру определения «длины пути» с помощью суммы длин ребер заменено на процедуру поиска «вероятности Ро6н пути» по формуле (5). Для описания значений Ро6„ и Р^ используется экспертная информации в виде лингвистических переменных. Каждая лингвистическая переменная имеет свой набор термов - Г и базовое множество — О:

{-^обн; То5„, Д,бн} — вероятность обнаружения нарушителей; {Рмд, Гзад, Дал} - вероятность задержки нарушителей.

Было использовано пять термов Тоб„ = {ОН, Н, С, В, ОВ}, термы-множества лингвистической переменной Р0бн будут следующие: «очень низкая» - ОН; «низкая» - Н; «средняя» - С; «высокая» - В; «очень высокая» - ОВ. Для поиска наименее защищенного пути с нечеткими исходными данными использовались арифметические операции с нечеткими числами: ироизве-

Рисунок 3 Блок-схема модифицированного алгоритма

дение нечетких чисел, сравнение нечетких чисел и поиск обратного числа.

В главе представлена математическая модель оценки защищенности объекта с использованием нечеткого логического вывода. Было предложено использовать дедуктивную схему вывода, основанную на нечетком правиле modus ponens.

При проведении анализа защищенности объекта составляется сценарий развития опасности, который представляется в виде дерева и содержит события, описывающие воздействия нарушителя на объект. Конечное событие представляет собой комбинацию всех предыдущих событий, которое выражается в виде функции опасности как дизъюнкция всех элементарных конъюнкций событий у (si... г„), ее аргументами являются события, а значением - итоговое событие. Каждый кратчайший путь опасного функционирования (КПОФ) представляет собой минимальный набор событий, конъюнкция которых приводит к итоговому событию. Функция опасносги системы представляет собой дизъюнкцию КПОФ.

Используя логико-вероятностный метод, булеву функцию опасности преобразуем в вероятностную функцию. Далее в полученное выражение подставляем экспертные знания в виде нечетких переменных. Система экспертных высказываний вместе с выводом образуют схему вывода на основе нечеткого правила modus ponens.

В четвертой главе изложено обобщение нового комплексного подхода к интеллектуальной поддержке принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ объектов на основе интеграции методик поддержки принятия проектных решений, оптимизации и модернизации СФЗ на основе нечеткой ситуационной сети - решена задача №9.

Важнейшим проектным решением при проектировании СФЗ является задача оптимального размещения ТК на структурно-логической модели объекта защиты - это возможно с помощью адаптированного стандартного ГА, причем данная задача может быть разбита на две подзадачи:

- задача оптимального расположения ТК на структурно-логической модели объекта (рис. 4);

- задача определения оптимального уровня защищенности всех Ж через анализ структурной защищенности объекта.

Так как заранее неизвестно, какой путь по территории объекта (от точки

проникновения до КЭ) выберет нарушитель, необходимо анализировать все возможные пути.

Для поиска всех путей использован алгоритм поиска в глубину, один из методов обхода графа.

Экспертами задаются следующие исходные данные.

1. Граф объекта, в котором кроме зон и рубежей указываются КЭ и возможные точки проникновения.

2. Требуемый набор ТК для каждого КЭ. Например: склад сырья - О ТД, 2 ТО, 3 ТВ, О ТЗ. Обозначим эти данные следующими переменными:

для 1 КЭ - (У\ Л, У30 = (0, 2,3,0);

для 2 КЭ - (Уд2, 1°2з Л, Л) = ■ ■ • и т. д.

3. Ограничения на ТК в каждой зоне и в каждом рубеже объекта.

Независимо от причины ограничений (тип зоны, невозможность установки) данную экспертную информацию можно свести к следующему: количество и состав ТК в одной зоне или рубеже должно соответствовать заданным ограничениям в виде минимума и максимума для каждого типа ТК.

Опишем ограничения следующим образом:

для 1 КЭ - (А"1, >= А*\ Л0, >= minj) У, >= roin, >= X3i min> <=

X 1 шах, Л 1 <= Х \ тах, Л 1 <= А ] max, X 1 <= X 1 тах);

для 2 КЭ - (Хд2 >= Х\ min,...) и т. д.

Все зоны и рубежи обозначаются именем или порядковым номером, также указывается количество ТК каждого типа.

Хромосома имеет следующий вид:

А, = (АЛ, А, ХпиХ,иХ\ Х°ъ Х°2, А, Х\ Х°3, А"3, А\ А*4, Л°4, А\ Х*А, А-°5, Л*-, А35, А*6, А°6, А^, Ал6) = (2, 0, 0, 0, ...).

Один ген данной хромосомы содержит 4 целых числа А^, А°ь ЛЛЬ А'3,.

4. В исходные данные также включается результат работы алгоритма поиска путей в виде последовательностей номеров зон и рубежей.

В данной задаче проверяем целевую функцию, состоящую из двух частей. Первая часть функции стремится к тому, чтобы набор ТК на каждом из всех возможных путей к КЭ должен соответствовать требуемому набору ТК для данного КЭ или превышать его. Если ТК меньше чем требуется, то значение функции будет равно суммарной нехватке ТК на всех путях. Если ТК достаточно, значение функции равно нулю.

Приведем формулы анализа первой хромосомы, используя вышеописанные переменные.

Набор 1 КЭ - (Кль У°и i'\) сравниваем с набором ТК для первого пути (S4!, S°i, S®!, S\) для хромосомы къ

Оценка первого пути Fy (h{) рассчитывается как: Fi1 (Л,) = Д'д,' + Noi1 + Л'в 11 + Аз,1, где

ГО, если У\ <= 5я! Г0, если Л <=

Л'А1 = А Na" = <

КЛ - 5я,), если У!\ > 6Д, [_(Л - 5°i), если Л > S0,

[О, если Г3! <= S8, ГО, если У\ <= S\

1 = "S

_(Л - S8!), если > 5е] (У\ - s\), если Г\ > S3

Аналогично оцениваются остальные пути. Получаем значения для второго пути F\2 (Ai), для третьего F^ (1ц) и т. д.

Значение первой части целевой функции для текущей хромосомы hi равняется сумме оценок всех путей:

Ft (Ai) = /V (h{) + F\ (АО + F? (A,) + ...

Вторая часть целевой функции F2 минимизирует общее количество ТК на объекте. Значение функции равно этому количеству: F2 (Ai) = S.

Соответствие решения каждой части целевой функции влияет на эффективность (приспособленность) p(Aj) хромосомы. Формулы расчета эффективности задаются отдельно для каждой части целевой функции.

Значение эффективности для первой части функции рассчитывается следующим образом:

={FAKJ - mwiwKa,) - wk)),

где hmax - хромосома с максимальным значением целевой функции;

п - общее количество хромосом.

Для второй части функции действуем аналогично:

л

, в случае равенства эф-

фективностей ¡i2(/'i) = 1 / и.

Общая эффективность хромосомы является средним значением эффек-тивностей для двух частей целевой функции: р(/г,) = (ц,(/г;) + |а2(/г;)) / 2.

Используем пропорциональный отбор:

п

к. сумма p(Ai) равна единице, то Р, = ц(А()

Используем одноточечный кроссинговер со случайным выбором точки. Далее среди хромосом новой популяции запускается механизм мутации.

С заданной вероятностью случайным образом выбирается хромосома, ген, и одна из четырех частей гена, отвечающая за количество ТК конкретного типа. Например, в хромосоме выбран четвертый ген А*\, Л°4, Л®.,, Х\ и второй тип ТК: Х°4. Число л°4 «мутирует» следующим образом: случайно выбирается операция А°4 = + 1 или = А°4 - 1 , далее проверяются ограничения Ал4 >= Х°4 mm, и А°4 <= А°4 п!шс. Если ограничения не нарушены, проведенная мутация сохраняется в хромосоме.

Для определения необходимых действий, которые могут потребоваться при структурных изменениях объекта или ухудшении обстановки в регионе, то есть смене модели нарушителя, или при изменении критерия, определяющего необходимый уровень защищенности объектов данной категории, была разработана модель модернизации СФЗ на основе «ситуация — стратегия управления - действие» (С — СУ - Д), осуществляющую поиск стратегии управления по нечетким ситуационным сетям (НСС).

Использовался обратный метод построения НСС. Ситуации - это возможные состояния объекта с точки зрения его уровня защищенности от дейст-

ВИЙ возможного нарушителя. Объект представляется множеством ТК, следовательно, ситуация будет описываться свойствами ТК. Для описания ситуации используются лингвистические переменные вида «Уровень возможностей имеющихся средств защиты».

В модели С - СУ - Д для поиска стратегии управления требуется готовая НСС (рис. 5). Стратегия управления описывается оптимальным маршрутом по НСС между текущей нечеткой ситуацией s, eS и целевой ситуацией sc е S. В качестве критерия оптимальности может использоваться, например, средний вес пути - отношение суммы степеней предпочтения входящих в него дуг к количеству этих дуг, или прочность пути - минимум степеней предпочтения дуг пути, или длина пути - количество дуг.

В качестве критерия оптимальности используем длину пути. Путь, имеющий наименьшую длину (число ребер), считается кратчайшим. Если несколько путей между одной и той же парой вершин имеют наименьшую длину, оба пути будут кратчайшими.

В пятой главе описана программная реализация ИИСППР СФЗ, алгоритм поддержки принятия решений в процессе оценки защищенности объекта, концептуальная модель ИИСППР при анализе защищенности объекта. Для каждого программного модуля определены входные и выходные данные, причем

входные данные могут быть или экспертной информацией, или выходными данными других модулей -решена задача №10.

Для практической реализации алгоритма поддержки принятия решений разработан прототип системы анализа ИТЗ КВО и разработана архитектура ИИСППР для оценки ИТЗ объекта (рис. 6, 7). Комплекс состоит из семи программ (программных модулей), выполняющих шаги алгоритма.

Программный модуль «DefencePath» предназначен для опре-ч\ деления меры структур-\ ной защищенности объ-J екта. Основу решения у составляет поиск наиболее уязвимого пути до каждого КЭ от заданной

Рисунок 5 - Пример НСС о&ьекта защиты

Зходны е донные (экспертом информация) :

Входные данные I (икьпсртая информация} j

Входные донные (-жепер-так 1 пгформацин)

Модуль ДЛЯ определенна показателя инженерно -технической чащгацекное-ш обьеюгй

Модуль лля

определен:-«

текущей меры

структурной

защищенности

всех КЭ объекта

тг

Модуль дли определения ! требуемого у]ювня j чощнщсмностм всех \

КЭ объекта

! Входные данные |

j (экспертная информация) j

--J L--

Модуль для определения степени оснащеннос-ш 1-ГГОО веек КЭ объектп

F

Модуль для определения требуемого уровня ередетя ямщпы ТК всех КЭ объекта

Рисунок 6. - Прототип системы анализа ИТЗ объекта

точки проникновения на объект.

Программный модуль «$1^рго/ес1» предназначен для расчета требуемого уровня защищенности ПОУ объекта при проектировании СФЗ. При расчете используются следующие показатели, параметры которых задаются в нечетком виде: потенциальная опасность участка, модель нарушителя и привлекательность для совершения ТА. Основу решения составляют построение Г)ГО-диаграмм, метод Саати и многокритериальный анализ вариантов.

Программный модуль «1ТВе/епсе» предназначен для определения показателя качества защищенности объекта - ИТЗ. Показатель рассчитывается как функция от двух переменных: степени оснащенности ИТСО и меры структурной защищенности.

Программный модуль «Нуре^гаркто(1е1» предназначен для определения требуемого уровня возможностей инженерно-технических средств защиты

объекта. Используется процедура анализа модели «угроза - объект -СФЗ» на основе нечетких гиперграфов.

Программный модуль «НаоЕцшр» предназначен для расчета степени оснащенности объекта ИТСО. Показатель оснащенности определяется отношением текущего количества установленных средств защиты к требуемому количеству средств защиты для каждого КЭ объекта. Учитывается параметр «значимость средств защиты».

Программные модули «Сеиа/^5/г» и «Сеи/нгф'З/г» предназначены для поиска оптимального размещения ТК по структурно-логической модели объекта и оптимального определения уровня возможностей ТК по обнаружению и задержки нарушителей. Используется стандартный ГА.

В шестой главе представлены результаты вычислительных экспериментов в разработанной программной среде ИИСППР, построенной на основе предполагаемого теоретического подхода, а именно: анализ результатов оценки адекватности моделей ИТЗ объекта - оценивалась гипотеза о виде зависимости

графика ИГЗ по критерию согласия Пирсона (рис. 8) - результаты эксперимента подтверждают правильность выводов; анализ результатов размещения ТК по графовой структуре объекта (рис. 9, 10) - максимальная скорость поиска решения будет при значении отношении влияния второй части целевой функции к первой в диапазоне 0,75 - 0,9. То есть часть

Подсистема фсрмнровзния проектных решенш

форгоусс

структурном венне

эянвацен- модели

нссти обьект» |

1

расчет расчет |

инженер но- - степени

техничесжой оснащен- |

защищен- НОС-Ш 1

ности всех КЭ

и

рпзмаценш ТК нэ модепн объекта

требуемого

уроадет возмо/юьл:-тей средств зашгпы ПС всех КЭ

опрегепе-

ошивать-ного уровня

ВОЛКХАНОС-

тей для ТК всех КЭ

-г--т—_т-„_т—г_

Модуль а]

оценки и прогночнуовянги

Мод>т генетической опшмташы

Модуль прогнозирования

технических решении нп >.>сноее моден! «С-СУ-Д»

т""т;

_ База знающ__

Г Экспертная инфо'шацнч 1 Реп'льтаты работы программных модулей

Рисунок 7 - Архитектура ИИСППР для оценки ИТЗ

0.0 0,1 0,2 0.3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0.9 1,0 [ — Ритз (формула) -_Ритз (эксперты)1 а о<

Рисунок 8 - График функции /,кгз(аогн), построенной по гипотетической формуле и экспертная информация

функции, отвечающая за соблюдение защищенности КЭ, должна влиять сильнее, чем часть функции, минимизирующая количество ТК на объекте на 10 - 25 %. Наилучший вариант, когда влияние второй части функции составляет 0,75 часть от влияния первой. В пределах погрешности, вызываемой случайными процессами, вариант отношения 0,9 также показывает высокие результаты; эффективность применения разработанной ИИСППР для ИО КВО (рис. 11) -оценка эффективности размещения ТК проводилась с помощью стандартной программы ЕАБ!, которая определяет вероятность прерывания действий нарушителей.

В заключении приведены основные итоги диссертационного исследования.

В ходе диссертационного исследования получены следующие основные результаты.

Главным итогом диссертационной работы является создание нового теоретического подхода к интеллектуальной поддержке принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ на основе научного направления мягких вычислений; создание комплекса моделей, методов и алгоритмов в задачах разработки СФЗ, позволяющих построить структурную модель СФЗ и оптимально разместить ТК на структурно-логической модели ОИ.

1. Выполнен научный анализ современных работ по разработке и оценке СФЗ ОИ КВО, обоснована целесообразность нового подхода к интеллектуальной поддержке принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ на основе мягких вычислений в связи с неопределенностью данной предметной области. Обоснована необходимость использования нечетких данных на концептуальном этапе создания СФЗ.

2. Разработан комплекс методов поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ, сочетающий в себе проектные процедуры с моделированием рассуждений проектировщика.

3. Разработан метод

Рисунок 11 - Оценка эффективности размещения ТК проводи- обоснования требований мая с помощью программы ЕА31 /

у (показателя качества) к

номер поколения с оптимальным решением 1800Я0 -р

Рисунок 9 - Диаграмма зависимости скорости поиска решения от веооятности мутации

100 150 ZOO 7.50 30С 350 400 № поколения

Рисунок 10 - Сходимость генетического алгоритм ма задачи размещения ТК

Оценка прерывания Вероятность Время реакции охраны. ' 1

последовательности 1ПЕРЩРМИЯ Среднее Стандартное i

действий нарушителя ОХр ПИК ■нпч?нпе отклонение i

0.95 90 w ¡

№ Описание PUV, Мрстоло- Средняя Стандартное 1

->ю:*.снае тлдерллеэ отклонгнп*

1 Пройти внешние воротя 0 В 3 1

2 Преодолеть шлягС л^-м и В 3 1

3 Пронтп ворота КПП 0.5 в б 2

4 Выйти па территорию объекта 0 в 10 3

5 Пройти ч?йа.шч*1-хие датчики 0.94 в 90 30

6 ОСойтнтону видимости камер 0.5 в 30 10

Преодолеть гурнпкет 025 в <> 2

S Преодолеть трнпад 0,95 в 3 1

9 ВывестиЮ ш строя 0 в 120 40

СФЗ с использованием метода нечеткого многокритериального анализа вариантов.

4. Разработана модель структуры объекта на производственно-технологическом и структурно-логическом уровнях с использованием модифицированных О/Ф-диаграмм.

5. Разработана модель структуры СФЗ в виде совокупности минимально необходимого набора ТК.

6. Разработаны модели функционирования СФЗ как процесса взаимодействия дестабилизирующих факторов (множество источников угроз), воздействующих на ОИ (множество зон объекта защиты) и средств защиты объекта (множество ИТСО), препятствующих действию этих факторов с разной степенью требуемой точности на основе теории нечетких множеств, нечетких гнпер-графов, которые составили основу разрабатываемой системы интеллектуальной информационной поддержки принятия решения в задачах разработки СФЗ.

7. Разработан комплекс методов поддержки принятия решений в задачах разработки СФЗ в условиях неопределенности: метод оценки степени оснащенности ОИ ИТСО; метод определения требуемого уровня защищенности ОИ; метод определения требуемого уровня возможностей для средств защиты ОИ; метод оценки степени структурной защищенности (уязвимости) ОИ; метод оценки защищенности ОИ с использованием нечеткого логического вывода, который стал основой структуры интеллектуальной СППР.

9. Разработана ИИСППР для оценки ИТЗ ОИ.

10. Проведены вычислительные эксперименты по исследованию эффективности разработанной ИИСППР.

11. Предлагаемые модели, методы и алгоритмы, составляющие основу интеллектуальной информационной системы поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки СФЗ ОИ, были успешно применены в проектных работах, выполняемых в организациях Минобороны России; на предприятиях нефтегазопромышленного комплекса; в организациях занимающихся разработкой проектно-сметной документации на интегрированные и автоматизированные комплексы ИТСО; в организациях, занимающихся аттестацией объектов информатизации по требованиям безопасности информации; в организации учебного процесса ряда высших учебных заведениях России по специальности «Информационная безопасность автоматизированных систем».

В приложении к диссертационной работе приведены дополнительные материалы по разделам диссертации.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Боровский, А. С. Автоматизированное проектирование и оценка систем физической защиты потенциально опасных (структурно сложных) объектов. Часть 1. Системный анализ проблемы проектирования и оценки систем физической защиты: монография / А. С. Боровский, А. Д. Тарасов. - Самара; Оренбург: СамГУПС, 2012. - 155 с. - 9,7/5 п.л.

2. Боровский, А. С. Автоматизированное проектирование и оценка систем физической защиты потенциально опасных (структурно сложных) объектов. В 3-х ч. 4.2. Модели нечетких систем принятия решений в задачах проектирования систем физической защиты: монография / А. С. Боровский, А. Д. Тарасов. -М.: Издательство «Омега-JI»; Оренбург: Издательский центр ОГАУ. 2013.-248 с. -14,4/8 п.л.

Публикации в изданиях из перечня ВАК рекомендованных научных рецензируемых журналов

3. Боровский, А. С. Фрагмент модели базы знаний действия сил охраны по защите объекта / A.C. Боровский // Известия ОрелГТУ. - 2008. - № 1 - 4/269 (544). - С. 165 -170. - 0,37 п.л.

4. Боровский, А. С. Использование методов нечеткой логики в задачах моделирования процессов при проектировании систем физической защиты распределенных объектов / А. Д. Тарасов // Информационные системы и технологии. - 2010. - №3(59). - С. 63 - 71. - 0,5/0,4 пл.

5. Боровский, А. С. Общая математическая модель системы физической защиты объектов / А. Д. Тарасов // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2011. - №10(88). - С. 21 - 29. -1,1/0,7 п.л.

6. Боровский, А. С. Метод обработки экспертной информации на основе нечетких гиперграфов для проектирования систем физической защиты / А. Д. Тарасов // Информационные технологии. - 2012. - №2. - С. 67 - 72. -0,7/0,4 п.л.

7. Боровский, А. С. Метод оценки защищенности потенциально опасных объектов при проектировании систем физической зашиты с использованием нечеткого логического вывода / А. Д. Тарасов // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2012. - №4(94). - С. 47 - 52. - 0,7/0,5 пл.

8. Боровский, А. С. Принятие проектных решений на основе модели «ситуация - стратегия управления - действие» для модернизации системы физической защиты / А. Д. Тарасов // Труды ИСА РАН. - 2012. - Т. 62. Вып. 3. - С. 48 -55.- 1,02/0,7 п.л.

9. Боровский, А. С. Автоматизированное проектирование систем физической защиты на основе функциональной и структурно-логической потоковых

моделей / А. Д. Тарасов // Информационные технологии. - 2013. - №6. - С. 43 -48. - 0,7/0,5 и .л.

10. Боровский, А. С. Приближенная оценка защищенности потенциально опасных объектов. Структурные параметры защищенности объектов / А. Д. Тарасов // Программные продукты и системы. - 2013. - №3. - С. 242 -250. - 0,6/0,4 пл.

11. Боровский А. С. Обоснование требований (показателей качества) к оценке защищенности потенциально опасных объектов / А. С. Боровский // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2013. -№7(109). - С. 52 - 56. - 0,6 п.л.

12. Боровский, A.C. Методы генетической оптимизации при решении задач проектирования систем физической защиты потенциально опасных объектов / А. С. Боровский // Труды ИСА РАН. Специальный выпуск. - 2013. - С. 26-33.-0,7 пл.

13. Боровский, А. С. Принятие проектных решений для определения текущего и требуемого уровней защищенности объекта на основе моделей экспертных знаний / А. С. Боровский // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. Спецвыпуск. №2. - 2013. - С. 54 - 61. -0,6 пл.

14. Боровский, А. С. Комплексный теоретический подход к автоматизированному проектированию систем физической защиты и оценке инженерно-технической защищенности потенциально опасных объектов / А. С. Боровский // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. Спецвыпуск №1. - 2013. - С. 27 - 34. - 0,7 пл.

15. Боровский, А. С. Программный комплекс оценки инженерно-технической защищенности потенциально опасных объектов / А. С. Боровский // Программные продукты и системы. - 2014. -№3(107). - С.141 -147. - 0,4 п.л.

16. Боровский, А. С. Обобщенная модель системы физической защиты как объект автоматизированного проектирования / А. С. Боровский // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2014. - №10. - С.45 - 52. - 0,9 п.л.

17. Боровский, А. С. Метод определения оптимального уровня возможностей средств инженерно-технической защиты объекта в задачах проектирования систем физической защиты / А. С. Боровский // Информационные технологии. 2014. - №12. - С.65 - 75. - 0,8 пл.

18. Боровский, А. С. Анализ результатов работы генетического алгоритма в задаче оптимального размещения средств инженерно-технической защиты на объекте / В. Н. Тарасов // Интеллект. Инновации. Инвестиции. - 2014. - №3 С.48- 55. -0,6/0,4 пл.

Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ

19. Боровский А. С., Тарасов А. Д. Алгоритм моделирования предметной области проектирования систем физической защиты объектов с использованием экспертной информации в нечеткой форме. Свидетельство о регистрации

электронного ресурса №17490 от 11 октября 2011 г. - Институт научной информации и мониторинга - Объединенный фонд электронных ресурсов «Наука и образование».

20. Тарасов А. Д., Боровский А. С. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2012612863 FuzzyConclusion. Зарегистрировано в Реестре программ дня ЭВМ 22 марта 2012 года.

21. Тарасов А. Д., Боровский А. С. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2012618396 DefencePath. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 17 сентября 2012 года.

22. Арзамасков Н. А., Боровский А. С., Тарасов А. Д. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2013614186 SFZproject. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25 апреля 2013 года.

23. Арзамасков Н. А., Боровский А. С., Тарасов А. Д. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2013619592 ItsoEquip. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 10 октября 2013 года.

24. Арзамасков Н. А., Боровский А. С., Тарасов А. Д. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2013619591 Hypergraphmodel. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 10 октября 2013 года.

25. Тарасов А. Д., Боровский А. С. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2014615742 GenalgSfz. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 02 июня 2014 года.

Труды конференций

26. Боровский, А. С. Математическая модель выстрела артиллерийского орудия / С. П. Кодрян, В. А. Пушкин // Тезисы докладов на XIX научно-технической конференции. - Пенза: ПВАИУ, 1985. - С. 34 - 35. - 0,2/0,1 п.л.

27. Боровский, А. С. Распознаваемость групповых подвижных объектов / С. П. Кодрян // Тезисы докладов на XXIII научно-технической конференции. -Пенза: ПВАИУ, 1989. - С. 24 - 25. - 0,2/0,15 пл.

28. Боровский, А. С. Методика проведения эксперимента по записи акустических сигналов от объектов военной техники / В. Е. Никитин, Н. II. Поддо-рогин // Сборник докладов XXIV научно-технической конференции. - Пенза: ПВАИУ, 1990. - С. 45 - 49. - 0,2/0,1 п.л.

29. Боровский, А. С. К вопросу о проведении эксперимента по записи акустических сигналов от объектов военной техники / В. Е. Никитин, С. П. Кодрян, Н. Н. Подцорогин // Тезисы докладов на VIII научно-технической конференции. - Тула: ТВАИУ, 1991. - С. 18 - 19. - 0,2/0,1 пл.

30. Боровский, А. С. Математическая модель протяженной звучащей цели / В. Е. Никитин // Тезисы докладов на XXV научно-технической конференции. -Пенза: ПВАИУ, 1991. - С. 13 - 14, - 0,2/0,15 пл.

31. Боровский, А. С. Определение ошибки пеленга / В. Е. Никитин // Тезисы докладов на XIX научно-технической конференции - Пенза: ПВАИУ, 1991. - С. 35 - 37. - 0,2/0,15 пл.

32. Боровский, А. С. К вопросу обнаружения объектов военной техники по звуку на ограниченных дальностях / В. Е. Никитин // Тезисы докладов на XXV научно-технической конференции. - Пенза: ГГВАИУ, 1991- С. 22 - 23. -0,2/0,15 пл.

33. Боровский, А. С. Математическая модель протяженной звучащей цели и определения ошибки пеленга / В. Е. Никитин // Сборник докладов на XXV научно-технической конференции. - Пенза: ПВАИУ, 1991. - С. 9 - 11. -0,24/0,12 пл.

34. Боровский, А. С. Цифровое моделирование акустических сигналов /

B. Е. Никитин // Сборник докладов на XXVI научно-технической конференции.

- Пенза: ПВАИУ, 1992..- С. 49 - 53. - 0,24/0,12 ил.

35. Боровский, А. С. Уравнение акустической локации / В. Е. Никитин // Тезисы докладов на XXVI научно-технической конференции. - Пенза: ПВАИУ, 1992. - С. 75 - 77. - 0,2/0,12 пл.

36. Боровский, А. С. Автоматизированный комплекс обработки случайных процессов / Н. Н. Поддорогин, С. П. Кодрян, С. Н. Пешехонов // Тезисы докладов на XXVI научно-технической конференции. - Пенза: ПВАИУ. 1992. -

C. 101 - 104. - 0,2/0,1 пл.

37. Боровский, А. С. Исследование возможности пеленгации наземных протяженных целей по акустическим сигналам / В. Е. Никитин // Тезисы докладов на IX научно-технической конференции. - Тула: ТВАИУ, 1993. - С. 53 - 55.

- 0,2/0,1 пл.

38. Боровский, А. С. Оценка информативности статистических характеристик акустических шумов сигналов протяженных целей при их распознавании / В. Е. Никитин // Сборник докладов на XXVII научно-технической конференции. - Пенза: ПВАИУ, 1993. - С. 95 - 99. - 0,25/0,2 пл.

39. Боровский, А. С. Синтез эталона при автоматизированном распознавании типов транспортной техники в системах охраны территории /

B. В. Тухватуллин // Сборник докладов региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Оренбург, 1996. - С. 112 -115.-0,3/0,18 пл.

40. Боровский, А. С. Методика создания устройств обнаружения целей по сигналам физических полей / А. М. Семенов // Сборник докладов научно-технической конференции. - Оренбург: ОГУ, 1997. - С. 17 - 20. - 0,25/0,15 пл.

41. Боровский, А. С. Создание адаптивных устройств обнаружения транспортной техники по сигналам физических полей в системах охраны территорий / А. С. Боровский // Сборник трудов региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Оренбург, 1997. - С. 21 - 23. - 0,3 пл.

42. Боровский, А. С. Комплексный подход при автоматизированном обнаружении и распознавании объектов в системах охраны / Н. А. Соловьёв,

C. А. Сильвашко //' Сборник трудов региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Оренбург: Администрация Оренбургской области, 1999. - С. 176 - 179. - 0,25/0,16 пл.

43. Боровский, А. С. Анализ способов и устройств обработки акустических сигналов / А. С. Боровский // Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Ооенбург: ОГУ, 2004. - С. 133 -136. - 0,2 п.л.

44. Боровский, А. С. Математическое моделирования углового шума при пеленгации объектов в ближней локации / А. С. Боровский // Сборник трудов на IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Оренбург: ОГУ, 2005. -С. 51 - 54. - 0,2 пл.

45. Боровский, А. С. К вопросу обоснования информационных технологий интеллектуальной системы поддержки принятия решения в задачах охраны больших территорий / А. С. Боровский // Сборник трудов на V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Оренбург: ОГУ, 2006. - С. 102 - 104. - 0,2 п.л.

46. Боровский, А. С. Математическая модель пеленгации объектов в ближней локации / А. С. Боровский // Сборник трудов научно-технической конференции с международным участием «Перспективные информационные технологии в научных исследованиях, проектировании и обучении», «ПИТ -2006», Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева. - Самара, 2006. - С. 6 - 8. - 0,3 пл.

47. Боровский, А. С. Системы поддержки принятия решения в задачах проектирования и анализа систем физической защиты особо важных объектов / А. С. Боровский // Сборник трудов на VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные технологии в науке, образовании и практике». Оренбург: ОГУ, 2007. - С. 215 - 219. - 0,3 пл.

48. Боровский, А. С. Моделирование систем физической защиты объектов с использованием байесовых сетей доверия / А. С. Боровский /У Сборник трудов VII международной научной конференции «Наука и образование». Федеральное агентство по образованию, ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет», Беловский институт (филиал) КемГУ, февраль 2008. - Кемерово, 2008.-С. 47-49.-0,2 п.л.

49. Боровский, А. С. Использование байесовской сети доверия при разработке экспертных систем в задачах охраны больших открытых территорий / А. С. Боровский // Сборник трудов X международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах». Институт проблем управления сложными системами РАН (г. Самара), июнь 2008. - Самара, 2008 - С. 220 - 225.-0,5 пл.

50. Боровский, А. С. Моделирование функций системы физической защиты с помощью логико-вероятностного анализа с применением нечеткой логики / Д. И. Вахитов // Сборник трудов VII всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике». Оренбург: ОГУ, 2008. - С. 196 -198.-0,2/0,15 пл.

51. Боровский, А. С. Модель представления знаний в системе поддержки принятия решений для задач проектирования систем физической защиты объектов / С. С. Сергиенко // Сборник трудов VII всероссийской научно-

практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике». Оренбург: ОГУ, 2008. - С. 204 - 209. - 0,4/0,3 п.л.

52. Боровский, А. С. Моделирование оценки систем физической защиты на основе нечетких базах знаний / С. С. Сергиенко // Сборник трудов XI международной конференция «Проблемы управления и моделирования в сложных системах». Институт проблем управления сложными системами РАН (г. Самара), июнь 2009. - Самара, 2009 - С. 255 - 262. - 0,6/0,4 п.л.

53. Боровский, А. С. Идентификация предметной области «Проектирование и оценка систем физической защиты» в нечеткой постановке / А. С. Боровский /'/ Сборник трудов I международной научно-технической конференции «Компьютерные науки и технологии», Белгородский государственный университет, октябрь 2009 г. Белгород, 2009.- С. 133 -137. - 0,3 п.л.

54. Боровский, А. С. Использование методов нечеткой логики для моделирования объектов и процессов систем физической защиты / А. Д. Тарасов // Материалы IV международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», г. Орел, 22 - 23 апреля 2010 г. - В 5-ти т. Т. 2 / под общ. ред. д-ра техн. наук проф. И.С. Константинова. - Орел: ОрелГТУ, 2010. - 200 с. - 0,5/0,4 пл.

55. Боровский, А. С. Поиск стратегии управления по нечетким ситуационным сетям для принятия проектных решений в системе физической защиты объектов / А. Д. Тарасов // Materialy VIII mezinarodni vcdecko - prakticka conference «Dny v6dy - 2012». - Dfl 82. Matematika: Praha. Publishing House «Education and Science», 2012. - 96 stran. - 0,3/0,2 пл.

56. Боровский, А. С. Использование многоагентного подхода к проектированию систем физической защиты объектов. / Е. Н. Егурнова // Материали за 8-а международна практична конференция «Образованието и науката на XXI век». -- 2012. Том 44. Съвременни технологии на информации. - София: «Бял ГРАД-БГ» ООД - 72 с. - 0,3/0,2 пл.

57. Боровский, А. С. Автоматизированное проектирование систем физической защиты / А. С. Боровский // Материалы V международной научно-практической конференции «Наука и образование транспорту», 2012 г. - Самара: СамГУПС, 2012. - С. 141 - 143. - 0,3 п.л.

58. Боровский, А. С. Обоснование требований (показателя качества) к системе физической защиты потенциально опасных объектов / А. С. Боровский // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященная 55-летию со дня образования ОрИПС - филиала СамГУПС. - Самара - Оренбург: СамГУПС, ОрИПС - филиал СамГУПС 2012. - С. 311 - 312. - 0,25 пл.

59. Боровский, А. С. Основы комплексного теоретического подхода к поддержки принятия решений в задачах управления проектированием систем физической защиты объектов / А. С. Боровский // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Комплексная защита объектов информатизации и измерительные технологии», г. Санкт-Петербург, 16-18 июня 2014 г. - Санкт-Петербург, 2014. - С. 54 - 63. - 0,6 пл.

60. Боровский, А. С. Модели, методы и алгоритмы проектирования систем физической защиты критических объектов на основе экспертных знаний / А. С. Боровский // Материалы XVI международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах», Институт проблем управления сложными системами РАН (г. Самара), 30 июня -3 июля 2014. - Самара 2014.-С. 175-181.-0,5 пл.

В других изданиях

61. Боровский, А. С. Исследование возможности пеленгации наземных протяженных целей по акустическим сигналам / В. Е. Никитин, Р. П. Половин-кин, Н. Н. Поддорогин // Вопросы оборонной техники. - 1991. - Вып. 1, 2, серия 14. - С. 37 - 41. - 0,4/0,25 пл.

62. Боровский, А. С. К вопросу создания адаптивных устройств обнару-ясения целей по акустическим и сейсмическим сигналам / В. Е. Никитин, Н. П. Макаров-Зелянский, Н. Н. Поддорогин // Вопросы оборонной техники. -1991. - Вып. 1, 2, серия 14. - С. 42 - 47. - 0,4/0,25 пл.

63. Боровский, А. С. Модели оценки защищенности потенциально-опасных объектов от угроз с использованием экспертной информации в нечеткой форме. / А. С. Боровский // Журнал NotaBene: Кибернетика и программирование. - 2013. - №4. С.14 - 45.

64. Borovsky, A. S. Approximate valuation of potentially dangerous objects security. Object security structural parameters / A. D. Tarasov // Programmnye produkty i sistemy - 2013. -№3(103). - C. 242 - 250. - 0,6/0,4 пл.

Отчеты no НИР

65. Боровский А. С., Поддорогин Н. Н., Никитин В. Е. Промежуточный отчет по НИР № 0-90-578-П // г. Москва, НПО «Квант», 1991 г.

66. Боровский А. С., Поддорогин Н. Н., Никитин В. Е. «Исследование сейсмических и акустических полей от объектов военной техники. Результаты проведения полевого эксперимента по записи акустических и сейсмических сигналов». Отчет по НИР № 0-91-625-П // г. Воронеж, НИИ «Связи», 1991 г.

67. Боровский А. С., Поддорогин Н. Н.,Никитин В. Е. Итоговый отчёт по НИР № 0-91-625-П // г. Воронеж, НИИ «Связи», 1993 г.

68. Боровский А. С., Костин В. Н., Волобуев Г. Б. Поддержка принятия решений в задаче проектирования и анализа систем физической защиты при охране больших открытых территорий (особо важных объектов) - Системный анализ проблемы проектирования систем физической защиты больших открытых территорий (особо важных объектов) - промежуточный. (Отчет о НИР Шифр Охрана - 2011, договор №572 от 11.06.2009 г.) // г. Воронеж, ОАО «Концерн «Созвездие», 2009 г., с. 126.

69. Боровский А. С. Госбюджетная НИР «Повышение эффективности проектирования и анализа систем физической защиты распределенных объек-

тов (потенциально опасных объектов) на основе моделей экспертных знаний». Зарегистрировано в ВНТИЦ под входящим номером И130621142522 от 26 июля 2013 года.

70. Боровский А. С. Промежуточный отчет по госбюджетной ПИР «Повышение эффективности проектирования и анализа систем физической защиты распределенных объектов (потенциально опасных объектов) на основе моделей экспертных знаний» - «Системный анализ проблемы проектирования и оценки систем физической защиты распределенных объектов (потенциально опасных объектов)». Зарегистрирован в ВНТИЦ под входящим номером И130918174735 от 04 октября 2013 года.

71. Боровский А. С. Промежуточный отчет по госбюджетной НИР «Повышение эффективности проектирования и анализа систем физической защиты распределенных объектов (потенциально опасных объектов) на основе моделей экспертных знаний» - «Разработка методологических основ построения систем физической защиты на основе теории множеств, графов, нечетких множеств и нечетких гиперграфов». Зарегистрирован в ВНТИЦ под входящим номером И131210202925 от 12 декабря 2013 года.

Тиражирование и брошюровка выполнены в учреждении «Университетские телекоммуникации» 197101, Санкт-Петербург, Саблинская ул., 14 тел. (812) 233 46 69. Объем 2,0 у.п.л. Тираж 100 экз.