ri2014_materials

230 РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА – 2014

которого определена сезонным характером основных экономических показателей системы микрофинансирования.

Таким образом, возникает необходимость в решении проблемы комплексного управления рисками, направленного на их минимизацию, как с целью повышения эффективности деятельности микрофинансовых организаций, так и в интересах заёмщиков для разрешения вопросов оценки максимальной суммы займа и вариации графиков погашения займа. В связи с этим разработка методики оценки сезонных колебаний основных экономических показателей системы микрофинансирования с помощью методов экономико-математического моделирования является одной из актуальных задач комплексного управления рисками.

Алгоритм разработанной методики включает в себя следующие шаги: 1 – проверка соблюдения требований к исходным данным, а именно: уровни исследуемого показателя обязательно должны быть сопоставимы, однородны и устойчивы, а их число должно быть достаточно велико; 2 – выделение и фильтрация следующих составляющих компонент временного ряда: тренд, сезонная и случайная компоненты; 3 – эконометрическое моделирование тренд-сезонного динамического показателя и численная оценка параметров модели; 4 – проверка построенной модели на адекватность и точность; 5 – верификация построенной модели на участках аппроксимации.

Для апробации разработанной методики исследуем помесячную динамику объёмов выданных займов за период с декабря 2010 года по март 2014 года. Для проведения экспериментальных расчётов по предложенной методике данный показатель выбран в связи с тем, что он является одним из ключевых экономических показателей эффективности функционирования системы микрофинансирования. Кроме того, временной ряд рассматриваемого показателя обладает достаточной для анализа длиной и частотой дискретизации.

В результате реализации предложенной методики построена статистически значимая аддитивная модель, аппроксимирующая динамику объёмов выданных займов. Построенная модель представляет собой гармонический ряд Фурье, параметры которого обладают свойствами несмещённости, эффективности и состоятельности. Аналитическое представление разработанной модели позволяет выделить точки локального максимума и минимума функции Фурье, которым соответствует усиление и падение деловой активности в динамике объёмов выданных займов.

Таким образом, разработанную методику построения модели справедливо использовать при планировании финансово-хозяйственной деятельности микрофинансовой организации. Оптимизация процесса распределения финансовых ресурсов, предназначенных к выдаче в качестве займов в течение года, возможна по средствам резервирования финансовых средств на периоды роста уровня выданных займов, определённые как точки локального максимума построенной модели. В свою очередь распределение финансовых средств с учётом кредитной политики микрофинансовой организации позволяет ввести кредитный коэффициент, корректирующий возможную сумму микрозайма, уменьшив тем самым риск невозврата по кредитному договору.

http://spoisu.ru

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В КРИТИЧЕСКИХ ИНФРАСТРУКТУРАХ

Евдошенко О.И., Лежнина Ю.А., Петрова И.Ю.

Россия, г. Астрахань, Астраханский государственный университет МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ПРИЕМОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Внастоящее время арсенал методов активизации творческой деятельности по данным разных авторов насчитывает до 50 наименований. Это алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ) и теория решения изобретательских зада (ТРИЗ) Г.С.Альтшуллера, морфологический анализ, мозговой штурм, функционально-стоимостный анализ и ряд других.

Как уже было отмечено выше для совершенствования конструкций технических устройств можно использовать известные универсальные типовые приёмы, разработанные Г.С. Альтшуллером. Однако, эти приемы являются универсальными, т.е. могут быть применены при создании или модернизации любых технических устройств.

Втоже время конструктор, применительно к определенному виду изделий, может сформулировать и отобрать для себя наиболее подходящий набор обобщенных приемов совершенствования эксплуатационных характеристик, которые сможет в дальнейшем пополнять, анализировать и с успехом использовать.

Внекоторых работах предложена методика анализа патентной документации определенного класса/подкласса/группы/подгруппы Международной патентной классификации (МПК) с целью выявления таких обобщенных приемов, включающая:

подбор описаний изобретений из нужного класса/подкласса/группы/ подгруппы МПК;

изучение принципа действия и конструктивной реализации изобретения;

изучение принципа действия и конструкций прототипов выбранных изобретений с целью выявления усовершенствованных узлов и деталей;

составление уравнений улучшаемых эксплуатационных характеристик;

определение эффективности принимаемых технических решений в сравнении с таковыми для прототипов по уравнениям или с помощью качественного сравнения показателей эффективности.

Следует отметить, что в некоторых случаях конкретные приемы улучшения одной и той же эксплуатационной характеристики, выявленные в разных изобретениях, можно объединить в один прием с более общей формулировкой. Далее будут рассмотрены примеры таких приемов.

После того, как для исследуемого вида технических устройств выявлены обобщенные приемы, их необходимо классифицировать по ряду разнородных признаков и выявить наиболее эффективные приемы улучшения эксплуатационных характеристик. В работах Петровой И.Ю. предложено классифицировать эти приемы по двум разнородным признакам:

Обобщенные цели улучшения той или иной характеристики (например, повышение чувствительности, надежности, быстродействия или уменьшение цены, габаритов, массы);

Обобщенные методы достижения этих целей (например, конструктивные, технологические, использование новых материалов, схемотехнические и др.).

Врезультате будет создана классификационная таблица приемов, в каждой клетке которой могут быть размещены краткие формулировки обобщенных приемов

После составления классификационной таблицы обобщенных приемов конструктор может попытаться применить один из приемов для улучшения конструкции изобретений в другой группе приемов, т.е. попытаться интегрировать конструктивные изменения этих двух приемов. Довольно часто такие попытки приводят к появлению новой патентоспособной конструкции.

Демченко М.Л.

Россия, Сургут, Сургутский государственный педагогический университет ФРАКТАЛЫ В ТЕОРИИ ТЕХНОГЕННОГО РИСКА

Новые знания часто изменяют представления о физике привычных явлений природы. Следуя И.Р. Пригожину, сложные системы типа Чернобыльской АЭС, АЭС «Фукусима-2», Deepwater Horizon особенно в процессе длительной эксплуатации «находятся далеко от равновесия».

Развитие фрактальной геометрии – как правило, одно из самых полезных и прекрасных открытий в математике. Потапов А.А. писал, что фракталы позволяют нам создавать сложные природные формы путем простых итерационных процедур. Сложность рождается из простоты.

http://spoisu.ru

Известно, что фракталы придают структуру хаосу. Ибо большинство природных образований и временных сигналов, возможно, описать фракталами.

Вкачестве фрактальных структур можно рассматривать странные аттракторы в фазовом пространстве динамических систем с хаотическим поведением.

Хотя принцип самоподобия известен давно, на наш взгляд в теории техногенной безопасности

ириска сложных систем для описания он применялся весьма ограниченно. Теория закономерностей самоподобия встречается в природе чрезвычайных ситуаций, аварий и катастроф. Существует самоподобие пространственное (пространственное распределение очагов землетрясений) и временное (процессы, происходящие в литосфере).

Вдокладе делается попытка применения теории фракталов в теории техногенного риска. Исходя из анализа, можно увидеть стремительную динамику практического применения теории фракталов к различным направлениям науки в радиофизике, вулканологии и сейсмологии, медицине

ит.д. Природа происхождения землетрясений, преобразования сигналов, закономерности различных физиологических систем – все это в настоящее время ученые представляют с помощью фрактальной теории. Однако, в теории техногенной безопасности и риска сложных систем, сведения по фрактальным исследованиям практически отсутствуют.

Вто же самое время, математический формализм теории фракталов стремительно переносится буквально на все области науки и наполняет многие области исследований новым содержанием. Не исключение и теория техногенной безопасности, и теория ее прогноза.

Игнатьев М.Б., Сапожников В.И.

Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, ЗАО «Арсенал-207» КОНЦЕПЦИЯ ВОЕННОЙ РОБОТОТЕХНИКИ

В настоящее время происходит роботизация армий мира. Беспилотные самолеты и вертолеты стали неотъемлемой частью военно-воздушных сил. Подводные и надводные роботы тоже стали играть заметную роль в военно-морских силах. Сложнее обстоит дело при боевых действиях на суше. С одной стороны появились автомобили без водителей, а в США даже принят закон о том, что на обычных дорогах могут использоваться такие автомобили без водителей наряду с обычными автомобилями с водителями. Но с другой стороны, хорошие дороги есть не везде, а в условиях боевых действий дороги разрушаются. Поэтому всегда стояла и стоит задача обеспечить перемещение по пересеченной местности. Во время Первой мировой войны для решения этой задачи стали использоваться гусеничные танки, а во время Второй мировой войны они стали основной ударной силой. Но в настоящее время характер боевых действий изменился, все чаще используются малые мобильные боевые группы с большой самостоятельностью поведения, которые быстро сосредотачиваются для выполнения боевых задач, а потом быстро рассредотачиваются. Для борьбы с такими вооруженными группами оказывается целесообразным использовать мобильные группы шагающих роботов. Двуногий робот, аналог человека , до сих пор остается только ненадежной игрушкой, управление которым требует человеческих мозгов. Поэтому основное внимание привлекают шестиногие роботы, в которых легко решается задача обеспечения устойчивости при дефиците энергии. Следует отметить, что в живой природе многомиллиардная армия насекомых – это в своем большинстве шестиногие. Небольшой мозг насекомого успешно справляется с задачей адаптивного управления шестью ногами с минимальной затратой энергии.

В настоящее время выделяются три уровня управления шестиногими роботами. Первый уровень – управление одной ногой, которая имеет три степени подвижности и главный датчик соприкосновения ноги с грунтом. Второй уровень – это управление всеми ногами такое, чтобы обеспечить перемещение в заданном направлении и преодоление препятствий на местности – рвов, изгородей, надолбов, перемещение по развалинам и др. Здесь используется информация со всех датчиков соприкосновения ног с грунтом и с датчиков положения платформы в пространстве. Третий уровень связан с получением визуальной информации об окружающей среде, с выявлением расположения противника, с выбором направления движения и типа походки, с принятием решения по управлению оружием. Третий уровень имеет связь с человеком – оператором и другими роботами боевой группы. Уровни управления реализуются в виде распределенной информационновычислительной многопроцессорной системы реального времени. В настоящее время новые информационные технологии позволяют создавать компактные высокопроизводительные вычислительные системы, из которых организуются сетецентрические системы, которые для обеспечения живучести дoлжны находиться в зоне адаптационного мaксимума.

Сложнее обстоит дело с приводами. К сожалению аналогов биологических движителей сейчас еще нет. Мы располагаем пневматическими, гидравлическими и электромеханическими приводами и используем их в качестве движителей шестиногих роботов. Появление сильных постоянных магнитов на основе редкоземельных элементов позволяет существенно улучшить их характеристики.

http://spoisu.ru

Важным вопросом является обликовое проектирование шестиногих роботов. Если мы посмотрим на насекомых, то все они имеет как бы «перед» и «зад», при этом спереди располагаются глаза и другие датчики, ротовое отверстие и средства борьбы с противником (челюсти), тело насекомых имеет вытянутую форму, что затрудняет перемещение в узостях, требует обязательного разворота тела. Можно пойти по пути создания робота вагонного типа, и такие роботы есть. Но если исходить из необходимости добиться максимальной изворотливости робота, максимальной маневренности при движении по узким коридорам с поворотами под прямым углом, то следует принять концепцию шестигранной платформы робота с равными гранями, что позволяет без разворота резко менять направление движения. Технологически это можно сделать, и мы пошли по такому пути. Далее, одна или две ноги могут быть заменены руками-манипуляторами для выполнения различных работ. Робот может перемещаться и на четырех ногах.

Управление шестью ногами робота позволяет реализовывать различные походки. Робот может двигаться, переставляя поочередно каждую из ног, это самая медленная походка. Робот может двигаться, переставляя сразу три ноги таким образом, чтобы центр тяжести робота оставался внутри треугольника равновесия. При отсутствии визуальной информации робот может двигаться, ощупывая пространство и выбирая точки опоры. При наличии визуальной информации можно реализовывать значительно больший спектр походок, в том числе и динамических, наиболее выгодных с точки зрения затрат энергии. Например, бег рысью, галопом или иноходью. Важной задачей для шестиногих роботов является транспортировка грузов по пересеченной местности, по бездорожью. Это особенно важно при проведении поисковых геологических работ и освоении новых месторождений полезных ископаемых. Следует заметить, что шагающие машины наносят наименьший экологический вред окружающей среде, ведь после использования гусеничных машин остаются глубокие сплошные полосы – травмы на поверхности тундры, что хорошо видно из космоса.

Следующий важный вопрос – тактическое использование шестиногих роботов. Использование роботов в качестве разведчиков позволяет существенно уменьшить людские потери. Как показывает моделирование, использование группы роботов против вражеской группы, захвативших развалины, позволяет вызвать огонь на себя и обнаружить расположение противника. Вопросы тактического использования шестиногих роботов в различных боевых ситуациях обороны и наступления требуют глубокого исследования на основе взаимодействия с другими видами вооруженных сил.

Важный вопрос – энергообеспечение роботов. Во всех армиях мира вопросы снабжения во многом определяют успех военных компаний. В свое время маневр Кутузова, закрывший южные дороги для отступления армии Наполеона и вынудивший Наполеона отступать по разоренной Смоленской дороге во многом определил крах армии Наполеона. В любой армии вопросами снабжения занимались специальные службы, раньше их называли фуражирами. Должны быть созданы специальные роботы-снабженцы, которые осуществляют разведку, где на вражеской территории хранятся запасы бензина, где расположены автозаправочные станции, трансформаторные подстанции и другие места, где можно подзарядиться энергией. На современном уровне развития технологий реальные двигатели – это двигатели внутреннего сгорания, для их работы нужен бензин, и электродвигатели в сочетании с аккумуляторами, для их работы нужна электроэнергия. Так что роботы-фуражиры должны на вражеской территории обеспечить боевых роботов энергией.

Другой важный вопрос – производство роботов – и летающих и плавающих беспилотников, и ездящих и шагающих роботов. Это все системы без водителей, они должны быть дешевыми как предметы одноразового пользования. Их можно создавать на основе дешевого углепластика. Должны быть созданы мобильные центры для производства роботов прямо в полосе развертывания, их нужно производить по потребности для решения конкретных боевых задач.

Роботизация вооруженных сил только начинается, но уже сейчас необходимо разработать основы концепции роботизации вооруженных сил с учетом перспектив развития искусственного интеллекта и философии.

Левкин И.М.

Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный экономический университет ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ОБЪЕКТА

Современные информационные системы объектов представляют собой совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств. Как любая система информационная система объекта может быть представлена совокупностью элементов и связей между ними. При этом в рассматриваемом случае в качестве основных элементов информационной системы будут выступать информационные узлы: то есть любые элементы, выполняющие функции сбора, преобразования, передачи и хранения информации (компьютеры, множительная техника, сейфы, линии передачи данных и т.п.).

http://spoisu.ru

С точки зрения безопасности элементы информационной структуры не равнозначны между собой. Среди них могут быть выявлены критически важные элементы. Критически важный элемент объекта – элемент, нарушение или прекращение функционирования которого может привести к потере управления объектом, его необратимому негативному изменению (разрушению) либо существенному снижению безопасности деятельности.

Именно на такие элементы направлено в первую очередь дестабилизирующее воздействие со стороны. Такой подход называется структурным воздействием на информационную систему объекта. Поэтому информационной защите критически важных элементов инфраструктуры объекта должно уделяться особое внимание.

Решение поставленной задачи предполагает наличие механизма определения таких элементов. При этом должны быть определены: во-первых, информационная значимость каждого элемента системы; во-вторых, значимость связей между этими элементами (значимость пути длиной в определенное число дуг) и, соответственно интегральная значимость каждого информационного узла.

В основу оценки значимости каждого элемента системы может быть положена суммарная ценность информации (совокупности информационных документов), хранящейся (циркулирующей) в соответствующем информационном узле. Для того, чтобы определить ценность каждого информационного документа необходимо изучить как информация, имеющаяся в этом документе способствует решению той или иной задачи. В рассматриваемом случае необходимо оценить возможность использования информационного документа для нанесения ущерба информационной системе при его несанкционированном получении.

Значимость информационного документа предлагается определять как математическое ожидание числа угроз, вероятность реализации которых связана с получением соответствующих элементарного фрагмента информации, входящего в документ. Соответственно информационная важность каждого информационного узла будет определяться математическим ожиданием числа угроз, вероятность реализации которых связана с получением соответствующих информационных документов, хранящихся в этом узле.

Определение значимости связей между информационными узлами (значимость пути длиной в определенное число дуг) предполагает выделение каждого пути между произвольными элементами информационной структуры объекта. Данная задача может быть решена путем использования свойств n-кратного алгебраического произведения сетевого множества смежностей, описывающего эту информационную структуру.

Интегральная важность каждого i го информационного узла информационной структуры

объекта Bi в этом случае может быть определена как значимость всех путей из элемента zi в другие элементы.

Информационные узлы, важность которых будет выше некоторой заданной величины

во-первых, определить критически важные информационные узлы, как элементы несанкционированный доступ к которым способен обеспечить максимальную возможность реализации различных угроз;

во-вторых, сформировать исходные данные для распределения сил и средств защиты информации по информационным узлам информационной структуры объекта.

Лежнина Ю.А., Петрова И.Ю., Евдошенко О.И.

Россия, г. Астрахань, Астраханский инженерно-строительный институт» ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ ПРИ АНАЛИЗЕ БАЗЫ ФИЗИКО ТЕХНИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ

История развития микроэлектроники показывает, что многие технологические новации позволяют получить важные для потребителей свойства изделий только после пересмотра или, по крайней мере, глубокой модернизации схемотехнических принципов построения широкого класса функциональных устройств. Достаточно обратить внимание на энергоинформационный метод цепей (ЭИМЦ). За прошедшие годы он получил мощное развитие для решения многих важных задач синтеза структур и принципиальных схем принципов действия чувствительных элементов. В ряде работ доведен до уровня функционально-топологических правил и рекомендаций. ЭИМЦ хорошо описывает физико технические эффекты (ФТЭ), используемые в микросхемотехнике и позволяет не только строить принцип действия устройства, но и рассчитывать эксплуатационные характеристики этих устройств. Разработана систематизация разнообразных физических явлений в базе знаний основана на энерго-информационной модели цепей. Эта модель специально ориентирована на проектирование новых принципов действия чувствительных элементов (сенсоров). ЭИМЦ также использован в целом ряде практических разработок, позволившим синтезировать различные

http://spoisu.ru

принципы действия технических элементов. Используя эти системы пользователь имеет возможность заниматься инженерным творчеством, улучшать имеющиеся технические решения и изобретать новые. Это подтверждается большим количеством патентов на полезные модели и изобретения, зарегистрированные в Российской системе Роспатент.

При системном подходе к проектированию новых элементов и устройств, необходимо учитывать все возможные технические решения. Естественно предположить, что для выбора наиболее оптимального решения необходимо получение достаточно большого множества альтернатив. Требуется учитывать возможность появления новых ФТЭ. Понятно, что добавление нового ФТЭ к уже имеющемуся множеству будет расширять список получаемых технических решений. Однако, введение в рассмотрение ФТЭ, аналогичного уже имеющемуся не столь перспективно как появление ФТЭ, связывающего ранее не связанные величины. Таким образом, проблемой становится выявление ФТЭ, связывающие те входы и выходы, для которых в системе нет связей, и добавление их в систему. В рассматриваемой системе ФТЭ представлены в виде паспортов и морфологических матриц, на основе которых проводится синтез принципов действия новых элементов и устройств. Формирование паспорта и, особенно, морфологической матрицы для внесения нового ФТЭ в систему является трудоемкой задачей. Поэтому необходим инструмент анализа имеющейся базы с целью выявления тех ФТЭ, которые необходимо в первую очередь отыскать и добавить в базу. Если необходимо добавить ФТЭ, содержащий новые связи, то необходимо просмотреть все паспорта и выяснить каких связей не хватает. Однако, делать это, просматривая каждый паспорт отдельно, неэффективно, тем более что получить общую картину связей таким образом вообще затруднительно. При необходимости добавить ФТЭ с требуемыми характеристиками, задача усложняется еще больше, так как придется анализировать десять характеристик в каждом паспорте. Возникает задача быстро получить общее представление об имеющейся ситуации, а затем уже конкретизировать задачу поиска. Считается, что 90% информации человек получает посредством зрения и только 10% через остальные органы чувств. Естественно, что проблема визуализации графовой информации приобрела первостепенную важность. Задача визуализации состоит в создании изображения, позволяющего анализировать структуру графа и выявлять его характеристики. Наиболее наглядным представлением иерархических моделей является графическое. Следовательно, для удобства получения общей картины насыщенности ФТЭ, необходимо разработать алгоритм визуализации графов. Данная работа посвящена разработке метода выявления направлений перспективных исследований по отысканию новых ФТЭ на основе визуализации существующих ФТЭ.

Концептуальная модель в настоящей работе базируется на представлении объекта моделирования в виде ориентированного графа, отображающего связи структурных элементов этой предметной области. В качестве вершин выступают входные и выходные величины цепей различной физической природы. Дуги отражают уравнения, связывающие величины разной физической природы через межцепные коэффициенты ФТЭ и уравнения, связывающие величины одной физической природы через параметры ЭИМЦ. Также дуги атрибутированы наборами входных и выходных ресурсов (ими могут быть некие характеристики объектов, данные и т.п.) Требуется построить такое изображение, чтобы в нем легко просматривались величины, для которых отсутствуют связи, величины, которые чаще являются выходными, чем входными величинами, насыщенность ФТЭ для той или иной цепи, иметь возможность анализа характеристик одного или нескольких ФТЭ. В режиме интерактивной визуализации пользователь имеет возможность получить всю информацию о каждой дуге, входящей в состав составной дуги. Также по требованию пользователя система выдает оптимальный ФТЭ по заданной характеристике или комбинации характеристик.

Лившиц И.И.

Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН ОЦЕНКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ПРОЦЕССАХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Современные угрозы для информационных систем (ИС) обусловлены появлением новых векторов атак, а также недостаточной проработкой и управлением рисками в отношении ранее известных угроз и уязвимостей. Соответственно, требуется усиленное внимание к управлению рисками в процессе жизненного цикла создания ИС с целью парирования современных угроз информационной безопасности (ИБ). Кроме того, необходимо обеспечить постоянный контроль остаточных рисков, а не только в рамках ежегодных формальных аудитов ИБ. На основании существующих фактов и известных противоречий необходимо дополнительно внести определенные процедуры постоянной оценки уровня ИБ на всех этапах жизненного цикла ИС и обеспечить достаточный уровень контроля рисков для критичных ИС.

В ряде современных стандартов ISO (прежде всего серии 31000, 27001, 22301, 20000) содержатся требования управления рисками на основе предварительно проведенного анализа активов и присущих им уязвимостей. В равной мере стандарты требуют точного и однозначного

http://spoisu.ru

формирования «контекста» (как внутреннего, так и внешнего), который устанавливает требования к формированию перечня «заинтересованных сторон» в отношении системы менеджмента информационной безопасности (СМИБ). В настоящее время наблюдается ряд достаточно объективных примеров: в рамках Национальной платежной системы, для ряда критичных ИС (банковских, транспортных, энергетических и пр.) активно проявляются угрозы, направленные на прерывание доступности, своевременного обновления и достоверной оценки уровня ИБ.

Можно отметить применение лучших международных стандартов в области ИБ (прежде всего ISO серии 27001, 20000, 15408 и пр.), принятых в РФ в качестве национальных ГОСТ Р. В качестве практического действия также можно подчеркнуть пример нового ГОСТ РВ 0015-002-2012, в котором содержатся требования к ИБ и дана прямая ссылка на «целевой» стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 270012006. Соответственно, наблюдается логичное и обоснованное направление по включению требований по ИБ там, где это наиболее важно и критично – в области государственного оборонного заказа, т.к. требования ГОСТ РВ 0015-002-2012 там обязательны. Представляется рациональным принятие таких же требований для иных критичных отраслей экономики РФ – отрасли связи, энергетики, транспорта, добычи (транспортировки) углеводородного сырья, финансов и пр.

Острейковский В.А., Муравьев И.И., Саакаян С.П.

Россия, г. Сургут, Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа-Югры, ОАО «Сургутнефтегаз», г. Обнинск, Обнинский институт атомной энергетики – филиал НИЯУ МИФИ

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ТЕХНОГЕННОГО РИСКА ПРИ АНАЛИЗЕ БЕЗОПАСНОСТИ НЕФТЕГАЗОВЫХ ОБЪЕКТОВ

Проблема обеспечения безопасности сложных динамических систем продолжает оставаться чрезвычайно актуальной. Достаточно вспомнить только три техногенные катастрофы 2010-2011: 2010г.- Саяно-Шушенская ГЭС (Россия); 2010г. - разлив огромного количества нефти на нефтедобывающей платформе в мексиканском заливе; 2011г.- катастрофа с разрушением активных зон реактора на АЭС «Фукусима-1» (Япония). Следует отметить, что после катастрофы на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986) в теории безопасности ядерных установок было выполнено большое число научно-исследовательских работ в области надежности и безопасности сложных критически опасных динамических систем. Однако до сих пор ряд задач теории техногенной безопасности продолжает оставаться нерешенными. В частности, например, продолжает оставаться весьма актуальной проблема обеспечения безопасности в области добычи и транспортировки углеводородов.

По данным Гостехнадзора России только на нефтепромысловых трубопроводных системах в нашей стране в год происходит до двадцати тысяч разрывов трубопроводов с вытеканием в окружающую среду до трех миллионов тонн нефти и пластовой воды.

В докладе, состоящем из двух частей, рассматриваются следующие задачи: 1) математическое моделирование оценки и прогнозирования аварий и катастроф сложных динамических систем и 2) анализ риска аварий трубопроводов как распределенных континуум систем.

При моделировании аварий и катастроф разработан аппарат, позволяющий аналитически прогнозировать техногенный и экологический риски с помощью теории случайных марковских процессов и уравнений в частных производных при наличии скачков изменения состояния динамических систем в процессе их эксплуатации. Здесь авторами установлено, что численное моделирование уравнений Лиувилля при наличии разрывных коэффициентов является существенным преимуществом по сравнению с разностными схемами, которые часто используются в теории надежности сложных систем.

Во второй части доклада рассматривается чрезвычайно актуальная для длительно эксплуатируемых высокоопасных систем задача анализа устойчивости таких систем с использованием математического аппарата теории катастроф.

Дело в том, что классическая физика, а с нею и теория упругости и прочности – это по существу теория плавного поведения систем. Но накапливающиеся в процессе длительной эксплуатации в конструкционных материалах объектов (в частности в протяженных распределенных трубопроводах нефти и газа) как правило, в конечном итоге совершаются скачками. Так, коррозия и эррозия стенок трубопроводов нефти и газа происходит медленно во времени. Но при определенных условиях может произойти разрыв трубопровода. Теоретической основой описания внезапных изменений в поведении систем являются два раздела теории катастроф: теория особенностей гладких отображений Уитни и теория динамических систем Пуанкаре и Андронова.

Вдокладе подробно рассматривается эта задача применительно к обеспечению техногенной

иэкологической безопасности нефтепромысловых трубопроводов.

http://spoisu.ru

Острейковский В.А., Павлов А.С., Саакян С.П.

Россия, г. Сургут, Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа-Югры, г. Обнинск, Обнинский институт атомной энергетики – филиал НИЯУ МИФИ МЕТОДИЧЕСКИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ АНАЛИЗА ТЕХНОГЕННОГО РИСКА АВАРИЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ

Катастрофа 11 марта 2011г. в Японии на АЭС «Фукусима и Дайичи» стала самым значимым событием за последние четверть века. Мощное землетрясение и последующее за ним цунами повлекли полное разрушение трех энергоблоков (ЭБ) АЭС. В общей цепи причин расплава активных зон реакторов и последовавших на них пожаров, взрывов выброса огромного количества радионуклидов одной из первых следует назвать потерю электроснабжения собственных нужд АЭС. Поэтому уровень надежности существующих ЭБ атомных станций (АС) является чрезвычайно важным фактором влияющим на устойчивость АС в условиях чрезвычайных событий.

Как известно в теории риска анализ надежности, техногенной безопасности и риска сложных систем состоит из комплекса следующих задач: диагностирования, оценки и прогноза.

В докладе подробно рассматриваются методические и информационные методы и модели техногенного риска при эксплуатации систем энергоснабжения ЭБ А в том числе:

математические модели техногенного риска от эксплуатации сложных высоко опасных энергетических объектов;

определение границ и объема моделирования системы энергоснабжения;

структурно-логические модели системы;

количественные показатели надежности элементов системы электроснабжения по эксплуатационным данным и др.

Сергушев А.Г.

Россия, Санкт-Петербург, ОАО «Авангард» ПОСТРОЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ, ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТРАНСПОРТА НА ОСНОВЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ ПЛАТФОРМЫ АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА

Техногенные катастрофы за последнее десятилетие стали делом обыйденным (обрушение крыши аквапарка «Трансвааль» в Москве, обрушение кровли Басманного рынка, аварии на СаяноШушенской ГЭС и шахте «Распадская», пожар в клубе «Хромая лошадь» и т.д.). Среди основных причин техногенных катастроф специалисты называют и изношенность инфраструктуры, и низкий уровень подготовки специалистов, и объективные физические законы. Избежать или хотя бы свести к минимуму последствия техногенных катастроф позволяют различные системы безопасности объектов энергетики, промышленности и транспорта.

Современные системы безопасности объектов энергетики, промышленности и транспорта в большинстве случаев являются предметно ориентированными – система конструкционной, пожарной, газовой, коррозийной и т.д. безопасности. При этом на практике, как правило, требуется обеспечение безопасности объекта по целой группе параметров. Комплексная безопасность объекта обеспечивается в данном случае внедрением нескольких систем безопасности по заданной группе параметров безопасности объекта с частичной интеграцией функций контроля одного параметра в контекст контроля другого. Подобный подход имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что с целью обеспечения комплексной безопасности «де-факто» на одном объекте приходится разворачивать несколько предметно ориентированных систем безопасности, что снижает оперативность, информативность и надежность при обеспечении его безопасности, а также является экономически не выгодным. По сути, при таком подходе речь идет только об обеспечении отдельных параметров безопасности объекта. Обеспечение же комплексной безопасности объектов энергетики, промышленности и транспорта возможно только построении автоматизированной информационной системы комплексной безопасности.

Отличительной особенностью автоматизированных информационных систем комплексной безопасности объектов является наличие в составе системы разнородных сенсоров, работающих по различным каналам связи и протоколам и объединяемых в единую сегментируемую сенсорную сеть, устройств видеонаблюдения и регистрации, контроля доступа, разнообразных исполнительных устройств и т.п. Кроме того, на объектах, как правило, уже имеются корпоративные сети связи и передачи данных. Таким образом, построение комплексной системы безопасности целесообразно производить на базе единой информационно-телекоммуникационной среды объекта.

Разработана модель трафика мультисервисной корпоративной сети связи учитывающая такие особенности передачи трафика от сенсорной составляющей сети как его самоподобие, локальная неустойчивость потока и его «реактивный» характер. Исходя из модели трафика мультисервисной корпоративной сети связи, предложена ее архитектура и основанная на ней архитектура автоматизированной информационной системы комплексной безопасности.

http://spoisu.ru

Опорным элементом при построении мультисервисной корпоративной сети связи выступает медиатор абонентского доступа, позволяющий интегрировать в единую информационнотелекоммуникационную среду голос, видео и данные, в том числе, данные от разнообразных сенсоров и исполнительных устройств. Сегменты корпоративной сенсорной сети организуются посредством мультиагентных точек абонентского доступа, имеющих в своем составе набор портов для подключения как устройств связи, так и передачи данных. При этом уже на уровне доступа производится интеграция разнородных интерфейсов и устройств в единый информационный контекст. Так, сенсоры, подключенные к мультиагентной точке абонентского доступа по интерфейсу RS-485/ModBus, могут управлять видеокамерой, подключенной к той же мультиагентной точке доступа по протоколу IP, в соответствии с профилем группы устройств.

Взаимодействие мультиагентной точки абонентского доступа с медиатором абонентского доступа осуществляется по протоколу IP в режиме «ведомый-ведущий». При этом за установление и поддержание соединения отвечает протокол виртуального звена. Каждая кодограмма от точки доступа инкапсулируется в отдельный кадр протокола виртуального звена, который, в свою очередь, инкапсулируется в пакет IP и передается медиатору абонентского доступа. Для обработки данных высокого приоритета выделяется виртуальный канал с высшим приоритетом. Взаимодействие с выделенным сервером осуществляется через корпоративную опорную IP-сеть через защищенные прямые TCP/IP-соединения. Данные, полученные с медиатора, организуются на сервере в сегментированную базу данных (БД) СУБД PostgreSQL и ведется статистика.

Подключение медиатора абонентского доступа к внешним каналам связи производится с помощью технологии Ethernet (стандартов 10BASE-T/100BASE-T/1000BASE-T). Передача голоса, видео и данных к внешним абонентам осуществляется через IP/MPLS-сеть общего пользования. Данные на удаленный сервер системы передаются по протоколу IP через защищенное соединение.

Синещук М.Ю.

Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ МЧС РОССИИ

Начиная с 2009 года, облачные вычисления привлекли внимание практически всех специалистов ИТ-отрасли стали «хитом» последних лет. Термин «cloud computing» используется уже с конца прошлого века, но как устоявшееся понятие, объединяющее технологии, созданные в последнее десятилетие, он стал активно употребляться всего несколько лет назад.

Облачные вычисления (англ. cloud computing) – технология распределённой обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис. Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали. Согласно документу IEEE, опубликованному в 2008 году, «Облачная обработка данных — это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в интернете и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т.д.»

Основными плюсами системы облачных вычислений являются:

1.Доступность – облака доступны всем, из любой точки, с любого компьютера, где есть браузер. Это позволяет экономить на закупке высокопроизводительных, дорогостоящих компьютеров. Также сотрудники становятся более мобильными так, как могут получить доступ к своему рабочему месту из любой точки. Нет необходимости в покупки лицензионного ПО, его настройки и обновлении, достаточно доступа к сервису.

2.Низкая стоимость – основные факторы снизившие стоимость использования облаков следующие:

снижение расходов на обслуживания виртуальной инфраструктуры, вызванное развитием технологий виртуализации, за счет чего требуется меньший штат для обслуживания всей информационно-технической инфраструктуры;

сокращение затрат на закупку лицензионного ПО и кол-во необходимого серверного оборудования – из-за разнесенности подразделений МЧС России по часовым поясам в единицу времени будут использоваться лицензии и вычислительные мощности в основном подразделениями на территории которых проходит световой день.

3. Гибкость – неограниченность вычислительных ресурсов (память, процессор, диски), за счет использования систем виртуализации, процесс масштабирования и администрирования «облаков» становиться достаточно легкой задачей, так как «облако» самостоятельно может предоставить вам ресурсы, которые вам необходимы.

4. Надежность – надежность «облаков», особенно находящихся в специально оборудованных ЦОД, очень высокая так, как такие ЦОД имеют резервные источники питания, регулярное резервирование данных, высокую пропускную способность каналов передачи данных.

http://spoisu.ru

5.Большие вычислительные мощности – при необходимости возможно перенаправление больших вычислительных мощностей на приоритетные в данный момент.

Вместе с тем существуют также и ряд недостатков:

1.Необходимость высокоскоростного и надежного соединения с сетью - для получения доступа

куслугам «облака» необходимо постоянное соединение с сетью передачи данных. Однако в насторящее время это не такой и большой недостаток особенно с приходом технологий сотовой связи 3G и 4G, а также при использовании технологий спутниковой передачи данных.

2.Ограничения по программному обеспечению, которое можно разворачивать на «облаках» и предоставлять его пользователю.

3.Дороговизна оборудования – для построения собственного облака необходимо выделить значительные материальные ресурсы.

В настоящее время выделяют три категории «облаков»: публичные, частные, гибридные. Анализ особенностей реализации данных категорий показывает, что, в рамках систем

автоматизации управления МЧС России, наиболее подходящими вариантами будут – частное или гибридное «облако». В случае выбора для реализации частного типа «облака» появляется возможность предоставления сервисов, информации и вычислительных ресурсов только для подразделений МЧС России. В случае выбора технологии гибридного «облака» будет предоставлена возможность использования соответствующей информации и сервисов систем автоматизации управления МЧС России для различных министерств и ведомств и органов исполнительной власти. При этом появляются предпосылки для объединения информационных ресурсов (в широком смысле

– информация, технические и программные средства) различных взаимодействующих структур в единое информационно-телекоммуникационное пространство, в рамках которого, помимо традиционных функциональных задач, задач обеспечения безопасности, потребуется решить задачи эффективной навигации и персонализации информации.

Синещук Ю.И., Марденский Е.А.

Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский университет МВД России, Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова ПРОБЛЕМЫ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫХ ВЕДОМСТВ

Внастоящие время карта является неотъемлемой частью документов боевого планирования органа управления любого уровня, которая позволяет обосновывать свои выводы при планировании, принятии решения и ведении боевых действий.

Впроцессе всесторонней оценки обстановки в сложных информационных условиях перед лицом принимающим решение (ЛПР) возникает задача, решение которой должно быть оптимально, достоверно по месту и времени. Очень важно правильно и точно оценить обстановку, такую как физико-географические условия местности, дислокацию подчиненных сил, проведение маневров, взаимное расположения противоборствующих сил и многое другое. Должностным лицам любого уровня необходимо видеть все пространство боя и принимать адекватные решения в реальном масштабе времени. Для эффективного решения поставленной задачи в условиях ограниченности временных ресурсов в помощь ЛПР должна быть предоставлена автоматизированная информационная система поддержки принятия решений (СППР).

Мировой опыт показывает, что передовые СППР, используемые для планирования боевых операций в качестве неотъемлемой и основной составной части включают в свой состав геоинформационные системы (ГИС). Современные ГИС, как правило, представляют собою технологическую платформу, в составе которой представлен целый набор компонентов - серверные решения для хранения данных и доступа к ним, клиентское программное обеспечение с аналитическими модулями, средства макропрограммирования для разработчиков и др. Это позволяет решать задачи пространственного анализа и моделирования сценариев развития ситуации, визуализации на электронной карте данных о месте сосредоточения сил и средств, применяемых при использовании определенного сценария, а также определения степени риска применяемого сценария.

Вусловиях сетецентрического управления именно ГИС может стать той средой, которая свяжет воедино все подсистемы, а именно сенсорную, информационно-управляющую и ударную. Такой подход обеспечит эффективное взаимодействие ударных средств в процессе реализации решений, выработанных в информационно-управляющем контуре на основе пространственных данных о своих силах и силах противника, полученных от сенсорной подсистемы, обеспечив поддержание функционально интегрированного информационного поля над зонами боевых действий.

Целью функционирования ГИС в вышеуказанном аспекте является формирование единой динамической картины событий посредством визуального отображения на электронной карте обстановки и обеспечение превосходящего качества управления, гарантирующего достижение поставленных целей с минимальными потерями. При этом необходимо решить ряд проблем: во-

http://spoisu.ru