Системные основы оценивания и защиты информации. Бугров Ю.Г

ЭТ – это интерактивная (то есть диалоговая) система обработки информации, упорядоченной в виде таблицы с ПОИМЕНОВАННЫМИ строками и столбцами. Это очень широко используется в качестве средства поддержки принятия решений. Для этого используются следующие ЭТ: Works 4.0 for Windows, Excel 5.0 for Windows 3.1/3.11 и особенно Excel 7.0, Excel 97 for Windows 95/98.

При работе с ЭТ применяются следующие термины (см. рис.):

-строка (графа, ряд), которая нумеруется арабскими цифра-

ми 1, 2, 3, …;

-столбец (колонка), нумеруемый латинской буквой А, В, С, …;

-ячейка (клетка), место которой в таблице определяется координатами, например А3, В5, IV2, …, то есть является иерархическим расширением от введенной нумерации строк и столбцов.

Вкаждой ячейке могут быть помещены следующие виды данных: числа, текст или формула. Это обеспечивает большую универсальность ЭТ.

Имеется два основных варианта применения ЭТ для принятия решения: метод перебора и метод оптимизации. Для графического анализа результатов оптимизации пакет Excel 97 представляет

321

ЛПР следующие средства: двухмерные и трехмерные графики, линейчатые, круговые и кольцевые диаграммы, диаграммы с выделенными областями и гистограммы.

Широкое распространение ЭТ объясняется следующими уникальными преимуществами:

-создание таблиц с достаточно большим количеством строк и столбцов (в табл. Excel 97 содержится 65536 строк и 256 столбцов при количестве символов в ячейке до 32000);

-оформление таблиц в различных вариантах использования (финансовых, статистических, социологических, результатов экспериментов и т.п.);

-ввод и редактирование каждой ячейки таблицы;

-хранение в памяти ЭВМ ЭТ большого размера, но вывод только нужной части;

-многомерность, определяемая иерархической сущностью ЭТ;

-защита от несанкционированного копирования данных ЭТ.

В лидирующую тройку входят ЭТ Quattro Pro, MS Excel и Lotus 1-2-3.

Семейство программ Windows.

Недостатки командного интерфейса DOS и текстовооконного интерфейса операционных оболочек типа Norton Commander побудило разработчиков системного программного обеспечения перейти к более удобному графическому многооконному интерфейсу с возможностью использования разнообразных программ – приложений. Новейшим представителем такой среды является операционная система Windows 95/98, которую рассмотрим очень кратко в части нас касающейся, ибо использование этой ОС очень многогранно.

Использование Windows 95 требует следующих параметров персональной ЭВМ:

-32-разрядный микропроцессор модели 80486 и выше;

-минимальный объем ОЗУ 4 Мбайт;

-минимальный объем жесткого диска 30 Мбайт и т.д.

Спомощью приложения Проводник (Explorer) Win95 дает очень простой и практически неограниченный доступ к файлам

322

своей ПЭВМ, а также к локальной вычислительной сети, в которую ЭВМ включено. Кроме того, по этому приложению можно осуществлять поиск информации в сетях Internet.

4. Сетевые компьютерные технологии

Многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по ряду признаков:

по территориальному размещению:

-глобальные – на территории страны или нескольких стран;

-региональные – на территории района, области, региона;

-корпоративные – в пределах предприятия;

-локальные – в пределах подразделения предприятия и т.п. Локальные сети характерны тем, что расстояния между ком-

понентами сети сравнительно невелико, как правило, не превышает несколько метров. Локальные сети различаются по роли и значению ПЭВМ в сети, структуре, методам доступа пользователей к сети, способам передачи данных между компонентами сети и др.

Локальные сети, используемые в научных, производственных и управленческих технологиях можно классифицировать по следующим признакам:

по роли ПЭВМ в сети:

-сети с сервером;

-одноранговые (равноправные) сети;

по структуре (топологии) сети:

-одноузловые («звезда»);

-кольцевые («кольцо кембриджное»);

-магистральные («шина»);

-комбинированные;

по способу доступа пользователей к ресурсам и абонен-

там сети:

-сети с подключением пользователя по указанным адресам абонентов по принципу коммутации каналов («звезда»);

-сети с централизованным (программным) управлением подключения пользователя к сети («кольцо» и «шина»);

323

-сети со случайной дисциплиной обслуживания пользователей

(«шина»);

по виду коммуникационной среды передачи информации:

-сети с использованием существующих учрежденческих ТЛФ сетей;

-сети на специально проложенных кабельных линиях связи;

-комбинированные сети, совмещающие кабельные линии и р/каналы;

по дисциплине обслуживания пользователей (способу доступа пользователей к сети):

-приоритетные, задающиеся центром управления сети (ЦУС);

-неприоритетные, когда все пользователи сети имеют равные права доступа к сети;

по размещению данных в компонентах сети:

-с центральным БнД;

-с распределенным БнД;

-с комбинированной системой размещения данных.

Рассмотрим особенности некоторых систем.

Сети с сервером. Компонентами сети являются рабочие ПЭВМ (станции, АРМ) и серверы. Сервер – это специально выделенная в сети более мощная ПЭВМ, в задачу которой входит управление всей сетью или ее частью, прием, хранение, обновление и выдача пользователем общей информации, управление принтерами и графопостроителями.

Рабочие станции (клиенты, абоненты) – это менее мощные ПЭВМ, которые используют ресурсы серверов. Достоинства сети: эффективное управление, простота рабочих станций, ОС типа Win 95/98 может устанавливаться только на сервере. Недостатки: дороговизна и сложность настройки сети.

Одноранговые сети. Все ПЭВМ в сети полноправны, каждый пользователь предоставляет в сеть какие-то ресурсы: память, внешние устройства и др. Требует меньших затрат на установку, но ОС типа Win 95/98 должна быть установлена на каждой ПЭВМ.

324

Рассмотрим особенности структур сетей.

Одноузловые сети. В локальных сетях применяются в основном узловые (звездоподобные) сети. В качестве средств связи могут использоваться ТЛФ линии, кабельные линии и радиоканалы. Структура сети показана на рис.

ПЭВМ- устройство управления сетей

ПЭВМ

Обращение абонентов осуществляется по его сетевому имени. Возможна организация приоритетного доступа. Достоинством является простота и низкая стоимость подключения пользователей к сети. Но скорость передачи сообщений зависит от количества абонентов и возможности УК.

Кольцевые сети. Структура сети показана на рисунке.

ЦУС

ПЭВМ

325

Основные задачи INTERNET:

-эффективное использование информационных ресурсов (вся документированная информация) стран – участников сети;

-объединение усилий разработчиков различных стран в области совершенствования информационных технологий;

-внедрение новых достижений в компьютерные коммуникации. Структура Интернет является комбинированной. Использует-

ся более 90 наземных УК, соединенных проводной, радио- и спутниковой связью.

Сети, входящие в Internet, поддерживаются протоколами ТСР/JР (надежными правилами обмена). Часть национальных сетей входят непосредственно в мировое сообщество, но большинство из них выходит в Internet через шлюзы.

Основными услугами, которые предоставляет Internet пользователям сети, являются:

-использование электронной почты;

-участие в телеконференциях;

-получение информации с серверов мирового информационного пространства;

-пересылка и копирование файлов.

Единого центра управления сетями Internet не существует. В основе лежат опорные сети США, Европы, Азии и территории бывшего СCСР. Управлением и продвижением технологий занимаются следующие организации:

-крупные провайдеры, владельцы или организаторы опорных сетей;

-местные (региональные) провайдеры;

-поставщики информации и организаторы сетевых услуг. Провайдером (поставщиком) называют организацию, которая

определяет направления развития Internet в регионе, подключение пользователей к сети, сервисные функции, условия политики и др.

Электронная почта E-mail. Передача сообщений между абонентами сети по электронной почте E-mail (Electronic mail) является наиболее простой и доступный услугой Internet. Она позволяет передавать текстовые сообщения любой длины в любую точ-

327

ку земного шара и, даже, при отсутствии адресата. Для этого ПЭВМ, включенным в сеть, присваиваются уникальные почтовые адреса. Письма, передаваемые по почте должны быть оформлены в соответствии с международным стандартом «Standard for the Format of ARPA/ Internet Text Messages».

Работу с электронной почтой поддерживает большое количество программных средств. Наиболее популярной у нас является программа D-mail, разработанная фирмой «Демос» (Москва).

Всистеме Internet пользователям предоставляются услуги телеконференции, в частности USENET. Информацию с USENET можно представить как «электронный забор», на котором каждый пользователь наклеивает свой лист (сообщение) и прочитывает все листы, наклеенные на «забор» другими. Для участия в конференции пользователь должен «подписаться» на соответствующую конференцию, т.е. послать сообщение на сервер этой конференции. Телеконференция по научным вопросам имеет обозначение sci. Свежую информацию о конференциях можно получить через сервер Internet по адресу: http:rulis.ru. (где http – протокол обмена гипертекстовой информацией через Web-сервер). Для работы с Webсерверами нужны специальные программы, называемыми БРАУЗЕРАМИ. В состав Win 95/98 входит браузер MS Internet Explorer (http://www/microsoft.com).

Всоставе Internet имеются файловые системы, в частности FТР, позволяющие пользователям:

-просматривать файлы программ других ЭВМ;

-копировать на свою ПЭВМ файлы с текстовыми и графическими документами, различными программами и другими объектами с других ЭВМ;

-передавать свои файлы на другие ЭВМ.

Информационно-поисковые системы в сетях Internet

Сети Internet располагают огромным количеством информации. Найти пользователю необходимые данные помогают инфор- мационно-поисковые системы (ИПС). Все ИПС делятся на два типа: системы с поиском по индексам (ссылкам) и системы с поиском по классификаторам (каталогам). Каталожные системы (в том

328

числе и Web-сервер) напоминают библиотечные каталоги. Индексные ИПС рассмотрим чуть подробнее.

Индексные ИПС более эффективны для получения детальной исчерпывающей информации при сложных запросах на получение данных или для локализации неясной информации. В различных индексных ИПС пользователям предоставляются процедуры поиска данных по ключевому слову, нескольким словам, URL – адресу

(это адреса ресурсов E-mail, USENET, FTR, TELENET и др. при обращении к ним со страниц WWW). Имеются такие системы с ограничением поиска по различным признакам, а также с использованием компонентов логических (булевых) функций.

Задача поиска может быть разбита на две части: а) формирование поисковых массивов; б) реализация процедуры поиска.

При этом подготовленный поисковый массив является некоторой списковой структурой. В этом случае весь информационный фонд представляется списками – подмножествами признаков, объединенных классификациями. При этом под классификацией понимается вид списка представляющего собой – перечень терминов, обозначающих части совокупности (классы, группы), удовлетворяющие требованиям полноты и непересечения.

Предпринимая поиск (реализация процедуры поиска) в ходе подготовки ответа на ТЕМАТИЧЕСКИЙ ЗАПРОС потребитель должен определить ПРОГРАММУ своей работы, определяемую ОБЪЕМОМ поисковых массивов и видом средств.

В такую программу входят:

1)формирование поискового предписания включая содержательный анализ запроса в выражении запроса в терминах описания поисковых массивов (списковых структур);

2)проведение итерации поиска и внесение корректив в поисковые предписания на основе текущей оценки результатов.

5. Технология получения неготовой информации (знаний)

При решении творческих задач таких как проектирование нового и управление процессами у ЛПР часто не хватает необходимой информации (знаний) о свойствах объекта проектирования и

329

управления. Информационные технологии обладают в настоящее время рядом средств, помогающих добыть (а не найти) эти знания. Это так называемые системы искусственного интеллекта, среди которых мы рассмотрим экспертные системы и вопросно-ответные (тестовые) интеллектуальные системы, которые можно отнести к технологиям обработки знаний (ТОЗн). Рассмотрим сначала особенности представления знаний, используемых при построении экспертных систем.

Переход от ДАННЫХ к ЗНАНИЯМ является закономерным следствием развития и усложнения информационных ситуаций, обрабатываемых на ЭВМ. В настоящее время нет общепринятого формального определения понятия «ЗНАНИЕ». Однако знания обладают рядом признаков позволяющих установить соотношение понятия «ЗНАНИЕ» и «БАЗА ЗНАНИЙ» с понятиями «ДАННЫЕ» и «БАЗА ДАННЫХ». Основной отличительной особенностью знаний является наличие у них ИЗБЫТОЧНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ по сравнению с данными. Содержание термина «ЗНАНИЕ» определяется следующими ШЕСТЬЮ ПРИЗНАКАМИ: 1. внутренняя интерпретируемость; 2. рекурсивная структурированная взаимосвязь (и для ЭЛЕМЕНТА ДАННЫХ) связанных с ним системы имен. Она включает ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ИМЯ, присвоенное данной информационной единице, и последовательность имен тех классов (групп), в которые эта единица входит. Наличие системы «избыточных» имен позволяет экспертной системе (ЭС) отвечать на нечеткие вопросы.

3. Структурированность рекурсивная определяет для информационной единицы быть расчлененной на более мелкие или быть объединенной в более крупные. Это свойство формирует отношения часть-целое, род-вид и т.п.

4. Связанность – характеризует возможность установления между информационными единицами самых разнообразных отношений (четких, нечетких, бинарных, составных), определяющих содержание связей, явлений и фактов, а также отношения, определяющих содержание объединений (систем) в целом. Тем самым формируются закономерные понятия явлений, процессов, фактов и

330