Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 800529

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
4.34 Mб
Скачать

- составление собственного вектора матрицы x=(x1=b1н, x2=b2н, ..., xn=bnн).

2. Операция 1 повторяется для совокупности матриц {ВUР}и {ВSР}. Находятся их собственные векторы, обозначаемые соответственно:

{ВUРi}=(y1, y2, ... , yl) , где l - число изделий, i - нумерация признаков i; {ВSРi}=(z1 , z2 , ... , zl ) , где 1,K - число свойств изделия.

3. Находятся совокупные вектора приоритетов, определяю-

щие:

- потенциал изделия Аl, l 1, L :

l=(xi) yil;

Пl= lПэт, где Пэт - исходное данное; - зависимость потенциала от свойств изделия

l = yl* xi║ ║zl=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l* Пэт,

 

1,K , l

1,L ;

l = yl*** xi║ ║zl l

 

 

 

 

 

 

 

1,L =

l*** Пэт,

1,K .

Содержание свойств изделия далее с использованием фреймсценария (см. п.4.3) превращается в количество информации.

Следует отметить, что многие исследователи воспринимают метод анализа иерархий Т.Саати достаточно просто – как разновидность метода экспертного оценивания. На этой основе обеспокоены поиском путей улучшения согласования мнений экспертов. Метод Т.Саати несравненно мощнее и глубже. Это метод количественного исследования иерархий, то есть сердцевины функционального содержания любой системы. А то, что в «головке» МАИ стоит экспертная процедура – она и обязана там стоять, ибо «фокус проблемы» задается содержанием суждения, то есть интеллектуальной категорией, с детализацией которой пока (!) справляется только разум субъекта, то есть мнение эксперта, а не точные математические формализмы.

301

Для содержательной «связки» изложенного материала приведем сквозную схему процедуры проектирования системы защиты информации. Такая схема приведена на рис.4.3. Дадим ей краткое пояснение.

Рассматриваемый нами мотивационный вариант исходного задания системы имеет в «завязке» проекта желание улучшить состояние в определенной сфере деятельности. Применительно к защите информации улучшение состояния предлагается достичь «за счет предотвращения отрицательного воздействия последствий утечки информации». Более конкретно желание оформляется в виде содержания цели, являющейся «системообразующим фактором», то есть указанием той предметной точки начала воздействия на реальность в интересах достижения ожидаемого эффекта.

Желание – субъективная категория, которая должна реализовываться в реальной (объективной) среде. Поэтому ее содержание необходимо «совместить» с желанием. Это осуществляется формулированием «задач», детализирующих цель объективными условиями их решения с требуемой эффективностью. Задачи определяются в следующей последовательности.

Чтобы содержание формулируемых задач не проскочило «мимо» содержания цели, необходимо гарантировать полноту той предметной среды, которая будет определять содержание всех задач. Для этого соответствующим образом (см. рис.4.1) определим предметную границу определяющей системы и составим сквозную совокупность ее описания (см. П.4.3). Содержание этих описаний (в основном морфологического), сведенное в классы эквивалентности по функционально-важным элементам, и определяет содержание задач защиты информации в рассматриваемой ситуации.

Содержание же задач, в свою очередь, определяет «среду воздействия» средств их решения на «уязвимые звенья». Знание состава и содержания уязвимых звеньев среды воздействия позволяет перейти к третьему слою представления (конкретизации) процедуры проектирования – к формированию «вариантов способов воздействия» на уязвимые звенья, то есть к формированию (выбору) комплектов средств решения задач защиты.

302

303

Основой такого выбора средств защиты и их комплектов являются значения их эффективности, получаемые по методике, специально разрабатываемой для этой цели. Результаты оценивания эффективности средств и их комплектов позволяют провести их количественное ранжирование расстановкой на измерительной шкале.

При этом методику оценивания эффективности можно разработать двумя способами: путем создания математической модели функционирования среды воздействия (канала утечки информации) и использование метода анализа иерархий, изложенного чуть выше. Второй способ более приближенный, но реализуется намного проще.

После оценивания эффективности средств и их совокупностей проводится оптимизация, то есть подбираются комплекты, наилучшие в некотором смысле. Процедура оптимизации проводится по специальной методике, в которой моделируются предпочтения лица, принимающего решение (ЛПР). Предпочтения формулируются в виде целевой функции и ограничений на ее параметры.

В качестве критерия (меры достаточности) оптимизации используются две противоположные формы: «максимум эффективности комплекта при допустимых затратах» или «минимум затрат при заданной эффективности».

Состав оптимальных комплектов средств защиты определяет облик системы защиты. Однако необходима еще подсистема их управления, задающая порядок применения средств и их комплектов (а при наличии подсистемы управления - комплексов) в интересах достижения цели функционирования системы. Формальных методов обоснования облика системы управления практически нет и такое обоснование осуществляется, в основном, эвристически, то есть на основе хорошего знания существа дела.

Предложения по облику проектируемой системы (относительно определяющей системы она называется «исполнительной») оформляются документально в виде общих тактико-технических и экономических требований(ОТТЭТ), являющихся исходной осно-

304

вой для создания (производства) системы. После создания система поступает в эксплуатацию или может быть продана за рубеж в ходе так называемого военно-технического сотрудничества (ВТС) России с зарубежными странами.

Изложенная процедура освещает только основные моменты, у которых есть много частностей. Их вы постигнете в ходе практической деятельности по своей специальности.

Выводы

1.Закономерное усложнение жизни требует от людей использования более глубоких аналитических методов обоснования способов реализации своих действий. Сердцевиной совершенствования таких методов является системный анализ, реализуемый в операционной форме. Это требует развития методов математического моделирования, как основного аналитического инструментария системного анализа. Основной путь при этом – формализация содержания словесных суждений, как мощнейшего средства компак-

тирования математических моделей и придания им гибкости и стойкости в развитии, ибо каждое слово сжимает 105 – 107 фактов.

2.Любая система предполагает совместное рассмотрение и использование вещества, энергии и информации. Это колоссальная связка предметного разнообразия реальности при «вытягивании» из нее системных объектов. Однако, в процедуре системного проектирования такому интегральному взгляду на реальность пока не находится места. Поэтому в заключительной части пособия раскрывается содержание информационной технологии, как средства экономии вещества и энергии. Экономия обеспечивается за счет учета самого главного механизма системного интегрирования – принятия решений разумным субъектом.

305

5. Информационные технологии: экономия вещества и энергии

5.1.Введение. Физическая сущность экономии вещества и энергии за счет информационной обработки ситуаций их использования

"Хочется-то мне выразить заветнейшую мысль о нераздельности и сочетанности таких отдельных граней познания, каковы: вещество, сила и дух;... но только не в переживаемое нами время..."

Д.И.Менделеев, 4.10.1905 г.

Вещество и энергия - признанные материальные ценности человечества. И наряду с поиском их новых источников люди всегда стремились их экономить, разрабатывая более совершенные вещественно-энергетические технологии. С более глубоким освоением информационных технологий возможностей для этого появилось существенно больше. Некоторые из них нам необходимо освоить. Физическая сущность поставленной нами задачи хорошо отображается на рисунке 5.1.

Такой подход к совместному рассмотрению вещества, энергии и информации является чрезвычайно важным, ибо обеспечивает максимальную оптимальность создаваемых людьми новых изделий или выполняемых ими мероприятий (действий), притом, во всех сферах деятельности людей, независимо от их специализации. Конечно, на начальной стадии освоения такой глобальной концепции, все сразу охватить невозможно, но основополагающие подходы поднять можно.

Основная причина экономии вещества и энергии за счет информационной обработки состоит в том, что люди расходуют вещество и энергию при воплощении в жизнь своих решений. А они бывают неточными и даже ошибочными, то есть реализуются в условиях неопределенности. А в условиях неопределенности люди генетически ориентируются "на худшее", тратя дополнительно

306

ПРЕДМЕТНАЯ СИТУАЦИЯ:

КАЧЕСТВО ВОЗДЕЙСТВИЯ,

 

измеряемое:

 

 

- мерой результативности;

 

- количеством израсходованного вещества;

 

- количеством затраченной энергии

2

Э

Н

Е

Р

Г

И

Я

ИНСТРУМЕНТ

воздействия

Р

Е

З

 

 

 

 

 

ЬТ

А

Т

 

Л

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 В Е Щ Е С Т В О (материальный мир)

307

3 И Н Ф О Р М А Ц И Я О :

-целесообразности осуществления определѐнного воздействия;

-цели осуществления воздействия;

-наличии возможности его осуществления;

-способах осуществления воздействия;

-негативных последствиях

КАЧЕСТВЕННОЕ (обоснованное) РЕШЕНИЕ о способе действия

Рисунок 5.1 - Содержание взаимоотношения вещества, энергии и информации в конкретной ситуации

вещество и энергию. Так как решения принимаются на основе обработки информации, то более глубокая информационная обработка позволяет кардинально улучшить качество принимаемых людьми решений, снижая уровень их неопределенности. То есть сущность изучаемой нами дисциплины фактически состоит в освоении путей повышения качества решений за счет углубления обработки информации в некоторых типовых ситуациях использования вещества и энергии. То есть экономия вещества и энергии достигается за счет использования наряду с осведомительной функцией информации ее второй функции - управляющей. Для выяснения этого необходимо в первую очередь рассмотреть "что такое решение", а далее - меру неопределенности решений, возникающей в рассматриваемых типовых ситуациях их формирования. То есть мы должны рассмотреть следующие вопросы: что такое решение, в чем состоит его неопределенность, как сказывается на ее значение глубина информационной обработки ситуаций использования вещества и энергии. Причем эти ситуации рассматриваются не все, что невозможно, а только выбранные - типовые.

Принятие решения является центральным процессом на всех уровнях переработки информации человеком, в том числе и с участием кибернетического помощника - ЭВМ: "физически" суть принятия решения, по мнению покойного академика П.К.Анохина, состоит в том, что на входе решающего органа присутствует много стимулов (побудителей решения – Ю.Б.), а выход выбирается только один, и этот выход линейно не связан ни с каким отдельным входом. То есть происходит интегрирование всех входов и принимается решение на выходе на основе учета всех входов за счет релейного (порогового) преобразования количественных значений физических величин. В результате становится возможным получение следующих описаний (представлений) о ситуации.

При этом важно отметить следующее: решение есть неизбежный предмет интеграции и предмет выбора одной возможности (альтернативы) из многих, которая позволяет добиться наибольшей эффективности. Это сложный интеллектуальный процесс, включающий три периода: подготовительный период решения ("предрешения"), период принятия самого решения и период вы-

308

полнения решения. Так как во всем этом процессе нас интересует хотя и важный, но все-таки частный вопрос - вопрос влияния глубины информационной обработки ситуации на однозначность (определенность) принятия решения, то мы основное внимание уделим периоду подготовки решения, т.е. "предрешению".

Следует отметить далее, что нельзя осуществлять принятие решения вообще, не включенного в какую-то деятельность, не направленного на какой-то положительный результат. То есть без положительной мотивации при принятии решения нельзя обойтись. Мотивация является обязательным фактором, определяющим и устанавливающим тип решения и его общие очертания, то есть "зародышем", завязкой интересующей нас процедуры предрешения в определенной предметной области (ситуации).

Мотивация начинает процесс выбора из памяти, из прошлого опыта всего того, что было в жизни данного индивидуума (лица, принимающего решение - ЛПР) связано с удовлетворением этой мотивации, включая результаты. Извлечение мотивацией определенного жизненного опыта (с коррекцией внешней обстановки и новых обстоятельств) приводит к принятию именно этого, а не иного решения.

При этом в ходе мотивации осуществляется выбор желания ЛПР, устанавливается степень стремления к чему-то и осуществляется выбор приоритетов. Все это в комплексе приводит к формулированию цели деятельности, являющейся одним из первых решений ЛПР.

Получается так, что само принятие решения опосредованно очень сложным процессом "примерки" накопленного опыта к данной ситуации. При этом для нас чрезвычайно важно определить контур ситуации ("образ задачи"), в рамках которой осуществляется рассмотрение имеющейся информации и поиск недостающей и последующая ее обработка.

Указанное определение контура ситуации должно быть чувствительным к вариантам углубленности обработки информации, влияющим через меру неопределенности на степень экономии вещества и энергии.

309

При этом вещество определяется как нечто, имеющее массу М и занимающее физический объем V, энергия Е - способность производить работу А, ... информация (в техническом смысле) - степени свободы (определѐнности), которые существуют в данной ситуации для реализации процедуры выбора более экономного способа использования вещества и энергии.

Решение и его мера неопределенности.

Из изложенного ясно, что решение можно представить как выбор из множества альтернатив, сгенерированных помощниками ЛПР на основе прошлого опыта и обработки имеющейся информации, относящейся к данной ситуации. Становится совершенно понятно, что сущность влияния глубины информационной обработки на качество решения заключается в множестве (1) сгенерированных альтернатив и в достоверности оценки качества каждой альтернативы (2) в зависимости от содержания и количества обработанной информации.

Показателем качества отработки альтернативы, при этом, является точность его (показателя) измерения, обеспечивающая однозначное упорядочение альтернатив в соответствии с числовым значением рассматриваемого качества, исключающее перепутывания их порядка. Это соответствует измерению значения показателя качества альтернативы в количественных шкалах - интервальной, отношений и абсолютной.

Следует вспомнить, что измерительная шкала - это тройка

<ЭС, ЧС, Отобр.>

где ЭС - эмпирическая система; ЧС - числовая система;

Отобр. - содержание отображения ЭС в ЧС, переводящие неточные отношения между элементами ЭС в точные отношения чисел.

В неѐ "укладываются" все интересующие нас закономерности. То есть существо решаемой нами задачи сводится к определению соответствующей шкалы, то есть указанных выше еѐ элементов. Более конкретно, суть определения, то есть установления "измеряемости" ситуации, сводится: к установлению состава полной ЭС; к установлению такой ЧС (т.е. ее масштаба и начала отсчета),

310