УДК
004.891
ИДЕНТИФИКАЦИЯ
ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА СИСТЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ» В
НЕЧЕТКОЙ ПОСТАНОВКЕ
Боровский
А.С., Борисова Н.А.
Оренбургский
государственный университет, Оренбург, Россия
В статье рассматриваются вопросы концептуального проектирования
и оценки систем физической защиты (СФЗ) структурно сложных распределенных
объектов на основе нечетких моделей. Обосновывается необходимость разработки систем
поддержки принятия решений (СППР) на основе интеллектуальных технологий.
Ключевые слова: проектирование систем безопасности,
инженерия знаний, интеллектуальная система поддержки принятия решений.
UDK 004.891
IDENTIFICATION OF SUBJECT FIELD «DESING AND ESTIMATE
OF THE PHYSICAL SECURITY SYSTEMS» IN FUZZY STATEMENT
Borovskiy A.S., Borisova N.A.
Orenburg State University, Orenburg, Russia
The article
considers questions concerning design and estimate of the physical security
systems (PSS) of structurally – complex allocated objects on the basis of fuzzy
models. The necessity of decisions making support system development (DMSS) on
the basis of intellectual technologies is also considered.
Key words: design
of security systems, knowledge engineering, intellectual system of decisions
making support.
Повышение эффективности проектирования системы безопасности
(систем физической защиты (СФЗ)) особо важных объектов (аэропорты, атомные
электростанции, объекты нефтяной и газовой промышленности; участки
государственной границы и т.д.) во многом зависит от качества экспертных знаний
(классификации экспертов), от качества организации и взаимодействия различных
рабочих групп, участвующих в процессе проектирования [1,2]. Задача принятия
решений при проектировании и оценке СФЗ является важнейшей: от правильного ее
решения зависит эффективность и результативность защиты объектов от действия
преступных групп. Самым сложным и плохо формализуемым этапом, требующим
применения процедур, которые используют знания экспертов, является
концептуальное проектирование, под которым понимается анализ уязвимости
объекта, разработка принципов и структуры СФЗ, выбор варианта и состава
инженерно – технических средств охраны (ИТСО).
Данный этап
характеризуется:
- неопределенностью и недостаточностью знаний об
угрозах, которые могут действовать на
объект и соответственно о типе нарушителях и способах их действия и
другими видами неопределенностей, приведенными ниже;
- необходимостью анализа значительного количества
признаков качественной природы, использующихся при разработке модели обстановки,
модели объекта, модели нарушителя и слабо поддающихся аналитической обработке;
- наличием проблемы выбора наиболее информативных
параметров (показателей) позволяющих оценить уровень защищенности объекта и его
категорию (классификацию), а соответственно правильно определить требования к
системе защиты объекта;
- необходимостью анализа и оценки значительного
количества, составляющих ущерба имеющих характер апостериорных оценок (по
частным видам потерь и по масштабам потерь) при категорировании объектов и мало
пригодных для априорных оценок;
- наличием проблемы получения достоверных исходных
данных и их низкой чувствительностью используемых при моделировании процесса
функционирования СФЗ.
Виды неопределенностей, присущих процессу управления
проектированием и оценкой СФЗ
1.Неопределенность, связанная с неполнотой априорных
знаний о проблеме, на основе которых принимается решение (недостаточность
теоретических знаний о предметной области)
2.Неопределенность входной информации для
моделирования функционирования СФЗ, обусловленная низкой достоверностью
исходных данных, их низкой чувствительностью
3.Неопределенность, неточности и противоречия,
содержащиеся в нормативно – правовой базе, регулирующей вопросы обеспечения
защищенности объектов; нечеткое разграничение сфер ответственности между
различными органами власти
4.Неопределенность, связанная с невозможностью точного
прогноза времени действия угроз на объект, их характера и оценки потенциальных потерь в случае их
(угроз) реализации
5.Неточность представления знаний экспертами,
неоднозначность и неопределенность терминов, неточность и неоднозначность
толкования экспертами содержания вопросов при проведении анализа уязвимости
объекта.
К основным чертам объектов, являющихся структурно
сложными и распределенными можно отнести:
- на площади объекта могут быть несколько локальных
зон, относящихся к потенциально опасным объектам;
- на некотором расстоянии от периметра основного
объекта могут находиться периферийные объекты (например, цех товарно –
сырьевого производства), вывод из строя которых может повлиять на результаты
производственной деятельности основного объекта (например,
нефтеперерабатывающий завод);
- технологический и производственный процессы очень
сложны, многообразны, структурно разбросаны по периметру объекта и за его
пределы, что накладывает определенные ограничения на организацию системы
безопасности;
- периметр объекта может не иметь замкнутой формы или
иметь сложную конфигурацию;
- тактика охраны таких объектов является
незаградительной (локально – заградительной).
Для обеспечения функционирования таких объектов необходимо проектировать систему защиты с
использованием критериев эффективности [1,2], а не по принципу использования
определенных средств.
Из анализа процесса проектирования СФЗ следует, что
общая задача проектирования СФЗ сводится к тому, чтобы на основании
функциональной модели объекта, представляющей собой информационные потоки и
связи между объектами технологического процессов определить перечень целей защиты,
перечень угроз и разработать физическую модель СФЗ, включающую в себя: совокупность
инженерных средств, совокупность технических средств и организационные
мероприятия.
Поэтому была выдвинута рабочая гипотеза: в виду того,
что процессы принятия решений при управлении процессом проектирования и оценки
СФЗ 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 с применением
инженерии знаний, использование которой позволит повысить эффективность проектирования
и оценки СФЗ.
В настоящее время поддержка принятия решения
реализована в виде программных комплексов (EASI, ASSESS, СПРУТ,
Вега - 2), которые используются лишь на этапе оценке эффективности СФЗ, оставляя
проектировщику синтез и оптимизацию модели СФЗ.
Предлагается систему «внешняя среда – СФЗ – объект»
рассматривать как нечеткую систему. Выделяются четыре подсистемы, основанные на
моделировании рассуждений экспертов: подсистема определения категории объекта,
с целью обоснования требований к СФЗ; подсистема определения типа нарушителя,
способа его действия с дальнейшим формированием модели нарушителя; подсистема
выполнения СФЗ своих функций; подсистема определения качества СФЗ. Подсистема
категорирования в виде разработанной методики структурной идентификации была
реализована в [4] на основе нечеткой
модели. Подсистема выполнения СФЗ своих функций на основе байесовской сети
доверия была реализована в [3].
В общем виде функциональный процесс принятия проектных
решений может быть в виде, представленном на рисунке 1. В ходе выполнения
данного процесса необходимо решить ряд задач:
- разработать методику формализации и структуризации
нечетких экспертных знаний в области проектирования и оценки СФЗ, полученных в
результате оценивания факторов угроз, потерь, обстановки, в виде семантических
пространств (лингвистических переменных и их значений);
- разработать модели взаимосвязей факторов угроз,
потерь и обстановки в виде композиции нечетких отношений рассматриваемых
признаков;
- разработать метод построения функций принадлежности
терм-множеств семантических пространств, позволяющий повысить адекватность моделей
экспертного оценивания признаков предметной области на основе показателей степени
нечеткости и степени согласованности мнений экспертов;
- разработать методики и алгоритмы процессов принятия
решений при проектировании и оценки СФЗ на основе нечеткого дедуктивного и
индуктивного логического вывода;
- разработать методику формирования базы знаний ИСППР.
Рисунок 1 – Функциональный процесс принятия проектных
решений со схемой взаимодействия подсистем ИСППР
Литература
1.Бояринцев
А.В., Бражник А.Н., Зуев А.Г. Проблемы антитерроризма: Категорирование и анализ
уязвимости объектов. – СПб.: ЗАО «ИСТА – Системс», 2006. – 252 с.
2.Гарсиа М.
Проектирование и оценка систем физической защиты. Пер. с англ.- М.: Мир: ООО
«Издательство АСТ», 2002. – 386.
3.Боровский А.С.
Фрагмент модели базы знаний действия сил охраны по защите объекта // Журнал
«Известия ОрелГТУ», серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и
технологии: информационные системы и технологии», №1 – 4/269(544) – 2008. с.
165 – 170.
4.Боровский А.С.,
Сергиенко С.С. Моделирование оценки систем физической защиты на основе нечетких
баз знаний //Сб. трудов XI Международной
конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (июнь 2009
г.). Самара.: Институт проблем управления сложными системами РАН.