Ітераційна процедура системного проектування
Модель прояву суб’єктів погроз виникнення НС на території аеропорту
Модель автоматизованої системи виявлення та попередження НС на території аеропорту
План
Приклад багаторівневої інтегрованої автоматизованої системи охорони особливо важливих об’єктів. Особливості побудови систем захисту від несанкціонованого доступу
1. Ітераційна процедура системного проектування
Автоматизована система захисту особливо важливих об’єктів – це система, спрямована на підвищення ефективності охорони, підтримки прийняття рішень щодо запобігання і реагування на несанкціоновані (неадекватні) дії осіб, яка представляє собою сукупність математичних моделей і методів, інформаційних і програмно-технічних засобів, взаємопов’язаних і взаємодіючих із користувачами (працівниками служб безпеки) при підготовці, прийнятті і контролі виконання управлінських рішень щодо захисту населення, господарських і природних об’єктів території охорони від уражаючих впливів внутрішнього та зовнішнього походження.
Загальна цільова спрямованість системи досягається шляхом реалізації її основних цілей, які включають:
- зовнішні цілі – підвищення якості управлінських рішень щодо запобігання і реагування на тривожні ситуації;
- внутрішні цілі – підвищення оперативності збору, обробки і надання даних для вироблення управлінських рішень;
- інтегративні цілі – підвищення ефективності людино-машинної взаємодії при підготовці, прийнятті і контролі виконання управлінських рішень.
За призначенням і характером розв’язуваних задач у структурному складі системи вирізняються три основні частини:
- функціональна частина – сукупність математичних моделей і методів для розв’язування функціональних задач, спрямованих на досягнення зовнішніх цілей;
- забезпечуюча частина – сукупність інформаційних і програмно-технічних засобів для розв’язування забезпечуючих задач, зумовлених внутрішніми цілями;
- організаційна частина – служби системи для розв’язування організаційних задач за інтегративними цілями.
Загальне цілеспрямування СЗІ ОВО потребує взаємно узгодженої реалізації її зовнішніх, внутрішніх та інтегративних цілей, тобто об’єднання різнорідних складових частин системи в єдине ціле. Ця вимога задовольняється при системному підході до створення СЗІ ОВО.
Системний підхід здійснюється за загальними і спеціальними принципами. Перші відображають досвід створення широкого класу автоматизованих систем, незалежно від їх проблемної орієнтації.
Це відомі принципи автоматизації: ефективності, спадкоємності, комплексності, відкритості до розвитку, нових задач, єдиної інформаційної бази, модульності, уніфікації та стандартизації. Із прагматичних міркувань доцільно також керуватися принципом розумної достатності.
Спеціальні принципи зумовлені особливостями заданої проблемної області. Головним серед них для СЗІ ОВО є принцип випереджаючого реагування, який вимагає постійного контролю за усіма джерелами підвищеного ризику, завчасного прогнозування процесів їхнього прояву і оперативного відпрацювання адекватних контрзаходів для відведення чи мінімізації небажаних наслідків. Відповідно визначаються спеціальні принципи побудови складових частин системи.
Функціональна частина будується за принципом прогнозного управління, який дозволяє виробляти випереджаючі рішення на виконання захисних заходів по результатах прогнозування небажаного розвитку подій.
Просторово-часовий розподіл процесів прояву і протидії уражаючим впливам зумовлює реалізацію системи забезпечення за принципом геоінформаціних технологій. Це дозволяє здійснювати оперативне обчислення і картографічну візуалізацію геометричних параметрів зони охорони, а також окремих ділянок території і об’єктів, що потрапляють у ці зони, в динаміці розвитку подій.
Побудову організаційної частини доцільно здійснювати за принципом стереотипних ситуацій, який дає змогу в умовах дефіциту інформації і часу прискорювати процес прийняття раціональних рішень.
Особливості процесів, що автоматизуються, зумовлюють також підвищені вимоги до живучості, конфіденційності і сумісності СЗІ.
Принцип живучості вимагає підвищення надійності функціонування системи в умовах ризику і небезпеки виникнення НС. Це досягається фізичним захистом і резервування системних компонентів, застосуванням засобів організаційного і програмно-апаратного контролю їхнього стану та швидкого відновлення при збойних ситуаціях.
Принцип конфіденційностіреалізується методами і засобами засекречування, кодування, шифрування даних в системі, правової регламентації організаційно-технологічних процесів вводу, обробки і виведення інформації для різних категорій користувачів.
Оперативна і узгоджена взаємодія СЗІ з підсистемами різних рівнів і ланок у загальній ієрархічній системі управління базується на принципі сумісності, за якими впроваджуються єдині для усіх підсистем інтерфейси. При розробці єдиних інтерфейсів необхідно забезпечити наступні основні види сумісності:
– методологічна сумісність;
– функціональна сумісність;
– інформаційні сумісність;
– технічна сумісність;
– програмна сумісність;
– організаційна сумісність;
– технологічна сумісність.
Реалізація єдиних метрологічних, системотехнічних і організаційно-правових вимог до взаємодіючих СЗІ дозволяє розробляти їх на основі типових, інваріантних проектних рішень щодо функціональних, забезпечуючих і організаційних компонентів. Інваріантні рішення допускають прив’язку до конкретних особливостей предметної області кожної СЗІ і тим самим зменшують витрати метеріальних, трудових і часових ресурсів на ї створення та спільне функціонування в ієрархічній системі.
Пропонується ітераційна процедура системного проектування, що представлена на рис.7.1.
Рис. 7.1. Ітераційна схема системного проектування системи підтримки управлінських рішень із регіональної безпеки
Процес проектування системи ускладнюється:
- неможливістю чіткого визначення місця і часу виникнення НС,
- різнорідністю та різнотипністю об’єктів,
- наявністю великої кількості взаємозв’язаних факторів ураження і захисту,
- зміною станів компонентів,
- підвищенням рівня інформаційних потреб користувачів,
- удосконаленням інструментарію.
Процес проектування розглядається як поступове зменшення невизначеності уявлень про систему шляхом проведення декомпозиції процесу проектування на послідовні етапи у напрямку до зростання ступеня детальності і повноти цих уявлень.
Етапи системного проектування та однойменні рівні формалізованих описів, а саме: концептуальний (К), функціональний (F), забезпечуючий (S), організаційний (M) та загальносистемний (∑).
На концептуальному рівні визначаються джерела небезпеки (V), об’єкти ураження (X) і ресурси захисту (Z), розробляються сценарії прояву і протидії НС, окреслюються основні задачі управління запобіжними, рятувальними і відновлювальними заходами.
На функціональному рівні розробляються математичні моделі і алгоритми контролю (C) і прогнозування (G) обстановки та планування (Q), аналізу (A) і регулювання (R) ресурсів захисту.
На забезпечуючому рівні проектується технічний комплекс (Т), інформаційна база (D) та програмне забезпечення (P).
На організаційному рівні проектується організаційна структура служб управління (U) та експлуатації (E), регламент людино-машинної взаємодії при підготовці, прийнятті та контролі виконання управлінських рішень.
На загальносистемному рівні на основі результатів попередніх етапів здійснюється уточнення, доповнення, узагальнення та приведення формалізованих описів системи у цілісну проектну документацію.
За допомогою прямих і зворотних зв’язків між різними рівнями формалізованих описів реалізується ітераційний характер процесу проектування системи.
За допомогою низхідних прямих зв’язків передаються цільові функції:
- скорочення ймовірних втрат і витрат у НС (1);
- підвищення якісних показників управління (2);
- зменшення часу на обробку, збір та видачу даних (3);
- удосконалення показників організаційно-технологічного рівня процесів підготовки, прийняття і контролю виконання управлінських рішень (4);
- управління інтерфейсами (5-8);
- необхідного ресурсного забезпечення проектних робіт (9).
За допомогою висхідних зворотних зв’язків передаються:
- пропозиції щодо розширення сфери застосування системи (10);
- удосконалення модельно-алгоритмічного базису (11);
- удосконалення та модернізації програмно-технічного комплексу (12);
- реорганізації служб управління і експлуатації (13);
- розвитку взаємозв’язків і взаємодії системи (14-17);
- припустимого ресурсного забезпечення проектних робіт (18).
Такий підхід дозволяє періодично уточнювати і, у разі потреби, розширювати цілі та задачі систем, нарощувати можливості системи, координувати взаємодію різнофахових розробників її складових.