Главная | Научная деятельность | Издания | Основы оценки конфликтно-устойчивых состояний организационно-технических систем (в информационных конфликтах). В.И. Владимиров, И.В. Владимиров. / 2008

Научная деятельность

Основы оценки конфликтно-устойчивых состояний организационно-технических систем (в информационных конфликтах). В.И. Владимиров, И.В. Владимиров. / 2008
Основы оценки конфликтно-устойчивых состояний организационно-технических систем (в информационных конфликтах) УДК 621.396.96
ББК 32.811.7
В11

Основы оценки конфликтно-устойчивых состояний организационно-технических систем (в информационных конфликтах). – Воронеж: ВАИУ, 2008. – 231 с.: ил. 46. ISBN 978-5-903100-29-3

В монографии в доступной форме с позиций системного подхода рассмотрены типовые задачи оценки конфликтно-устойчивых состояний в информационном конфликте организационно-технических систем. Излагаются основные статистические подходы стратифицированного оценивания исхода одноэтапного и многоэтапного информационных конфликтов на конечной длительности противоборства оргтехсистем. Приводятся рабочие характеристики конфликтно-устойчивых состояний для типовых моделей информационных конфликтов.

Книга предназначена для научных работников, аспирантов (адъюнктов), инженеров и студентов (слушателей) старших курсов, связанных с разработкой и эксплуатацией систем передачи и извлечения информации в условиях информационного противоборства в радиочастотном (радиоволновом) пространстве.

Рецензенты:
д-р военных наук, профессор Ю.Е. Донсков,
д-р технических наук, ст. научный сотрудник И.И. Малышев

Предисловие

Монография «Основы оценки конфликтно-устойчивого состояния организационно-технических систем (в информационных конфликтах)» написана соавторами, один из которых является специалистом по системным исследованиям конфликта радиотехнических систем, а другой – в области проектирования систем, сетей и устройств радиосвязи. Такой симбиоз специализаций исполнителей, по-видимому, позволил, применительно к организационно-техническим системам, использующим радиочастотный спектр как единый природный ресурс, впервые изложить для конфликтов в информационном пространстве основные статистические подходы к стратифицированному оцениванию исходов одноэтапных и многоэтапных информационных конфликтов на завершающем этапе их существования.

Многообразные проявления конфликта оргтехсистем, обслуживаемых телекоммуникационными системами и системами радиоэлектронного наблюдения (контроля) за обстановкой (внешней средой), объединяют различного уровня действия, начиная от достаточно простого создания ими преднамеренных помех и обеспечения собственной защиты от аналогичных воздействий и заканчивая применением изощренных способов дезинформации и внедрением компьютерных (программируемых) вирусов, реализацией различных мер обеспечения достоверности и надежности передачи сообщений, а также осуществлением скрытности (конфиденциальности) принятия решений и их доведением до управляемых объектов.

В монографии сделана попытка с системных позиций оценить вероятность конфликтно-устойчивого состояния оргтехсистем, образующих в процессе информационного противоборства метасистему «объекты защиты – объекты нападения», учитывающую меры (контрмеры), предпринимаемые по нейтрализации эффективности действий каждой из противоборствующих сторон.

Достоинством предполагаемого метода оценки показателей конфликтно-устойчивого состояния противоборствующих оргтехсистем является их зависимость как от основных технико-эксплуатационных свойств информационно-управляющих систем, так и от статистических характеристик потока управляющих воздействий, формируемых органами управления (лицами, принимающими решения) на различных этапах развития конфликтного взаимодействия.

В имеющихся работах, посвященных вопросам конфликтного взаимодействия РЭС (РЭСи) со средствами радиоэлектронной борьбы, обычно рассматривают каждую стадию в отдельности. Так, оценка эффективности отдельных видов преднамеренных помех (средств радиоподавления) на стадии «нападения» проводится для конкретного заданного состава средств помехозащиты, как правило, без учета контрмер, предпринимаемых от этапа к этапу объектом защиты для нейтрализации эффективности средств (тактик) нападения противоборствующей стороны. Такой подход характерен для основных моделей и методов оценки эффективности радиоподавления РЭС и РЭСи научных школ под руководством С.А. Вакина, Л.Н. Шустова, В.И. Кузнецова, Ю.М. Перунова, В.С. Пирумова, В.В. Цветкова и др.

Оценка эффективности средств помехозащиты и помехозащищенности РЭС и РЭСи на стадии защиты осуществляется также только для отдельных видов (средств) преднамеренных помех. Такой подход свойствен основным моделям и методам оценки эффективности средств помехозащиты РЭС и РЭСи научных школ под руководством М.В. Максимова, В.И. Борисова, Г.М. Тузова, А.И. Канащенкова, В.В. Цветкова и др.

В отличие от известных работ в предлагаемой монографии поведение метасистемы «объекты защиты-объекты нападения» учитывает дискретный характер влияния динамики реализации тактик нападения и защиты на протяжении всего конфликтного взаимодействия и характеризуется сменой попарно коррелированных стадий нападения и защиты, образующих случайный поток миниконфликтов в ходе всей длительности противоборства (при наличии соответствующих ресурсов) или одноэтапный конфликт (миниконфликт), когда у одной из сторон отсутствуют соответствующие ресурсы для его продолжения.

Возрастающие возможности РЭС, РЭСи и информационно-управляющих систем в целом существенно повышают уровень их конфликтной устойчивости, в первую очередь, за счет ситуационных (гибких) алгоритмов по реализации тактик (средств) нападения и защиты, что потребовало постановки и решения задачи интегральной (комплексной) оценки конфликтно-устойчивого состояния на всех этапах конфликтного взаимодействия оргтехсистем, длительность которого определяется имеющимися ресурсными возможностями противоборствующих сторон.

Разработка методов и моделей количественной оценки по интегральному показателю конфликтной устойчивости в информационном противоборстве оргтехсистем с полиэргатическими информационно-управляющими системами, имеющими в контуре управления специфическое звено «человек-оператор», относится к традиционно «неколичественной» и трудно формализуемой области знаний. Поэтому создание таких моделей количественной оценки не может быть сведено ни к простой интерпретации уже известных моделей для оценки устойчивости систем автоматического управления, ни к детерминированным моделям в форме классической системы дифференциальных уравнений.

С методической точки зрения предлагаемая монография является не первой и, очевидно, не последней из попыток разработки научных основ количественной оценки информационно-устойчивого состояния противоборствующих оргтехсистем. В частности, это относится к конфликту, когда каждая из сторон для снижения показателей качества управления (оперативности, достоверности и скрытности) применяет на протяжении всего конфликтного взаимодействия средства РЭБ как основной инструмент при ведении наступательных и оборонительных информационных операций.

Использование предлагаемых вероятностных моделей оценки исхода конфликтной ситуации и рабочих характеристик конфликтно-устойчивых состояний позволяет на количественной основе оценить соответствующие состояния метасистемы «объекты защиты – объекты нападения».

К достоинству монографии следует также отнести тот факт, что оценка конфликтно-устойчивых состояний рассмотрена для стратифицированной системы показателей, согласованных и информационно взаимозависимых друг с другом. Полученные результаты следует считать дальнейшим продолжением и развитием ключевых вопросов, рассмотренных в работах [13-19], которые базируются на оригинальных публикациях авторов.

В целом материалы монографии изложены доступным языком, хотя единый стиль изложения удалось сохранить не во всех разделах. Так как авторы не ставили задачу рассмотрения всех вопросов, связанных с развитием и исходом конфликта оргтехсистем, то вполне правомерно, что они ограничились рассмотрением только типовых (классических) моделей конфликтных ситуаций, отличающихся законом распределения потока управляющих воздействий (успехов) в течение всего конфликтного взаимодействия, которые формируются противоборствующими информационно-управляющими системами (органами управления).

Используемый математический аппарат в целом не выходит за рамки общевузовских программ радиотехнического профиля.

Настоящая монография будет полезна достаточно широкому кругу специалистов, связанных как с проектированием, созданием и применением РЭС, РЭСи и средств радиоподавления, так и с обеспечением устойчивости функционирования оргтехсистем в условиях создания конкурентом (соперником) преднамеренно создаваемых угроз управляющей системе; системе связи и системе радиоэлектронного мониторинга, обслуживающих управляющую систему.

Доктор военных наук, профессор Ю.Е. Донсков

Оглавление

Перечень основных сокращений и обозначений 5
Предисловие 7
Введение 11
1. Концептуальная модель противоборства в информационном пространстве 20
1.1. Информационные войны и конфликт в информационном пространстве 20
1.2. Стратифицированное описание системы показателей, определяющих информационную устойчивость оргтехсистем 32
1.3. Оценка информационных потерь в канале передачи информации полиэргатических информационно-управляющих систем 46
1.3.1. Канал передачи информации и его пропускная способность 47
1.3.2. Информационный ущерб в канале передачи информации при наличии преднамеренно создаваемых помех 51
1.3.3. Оценка средневзвешенных информационных потерь в информационном конфликте со случайным числом этапов 54
1.4. Некоторые дескриптивные понятия исхода информационного противоборства и соответствующие им вероятности 64
2. Этапная функция информационных потерь и их влияние на показатели качества управления 69
2.1. Влияние динамических свойств управляющих систем на интенсивность конфликтного взаимодействия 69
2.2. Этапная функция информационных потерь информационно-управляющей системы 78
2.2.1. Информационные потери в миниконфликте и их зависимость от технико-эксплуатационных характеристик 80
2.2.2. Оценка показателя качества прогнозирования тактик (средств) нападения на основе линейной выборочной регрессии 88
2.2.3. Этапная функция информационных потерь в конфликте оргтехсистем 92
2.3. Влияние информационных потерь на показатели оперативности и достоверности управления при описании конфликта на информационно-управленческом уровне 99
2.3.1. Типовые рабочие характеристики при статистическом подходе к их формированию 101
2.3.2. Вариант модели оценки показателя оперативности формирования управляющих воздействий 103
2.3.3. Вариант модели оценки влияния информационных потерь на показатель обоснованности выбора управляющих воздействий 110
2.4. Модель оценки показателя скрытности передачи управляющих воздействий в конфликте оргтехсистемы со средствами радиоэлектронного наблюдения 118
2.4.1. Общие положения (постановка задачи) 118
2.4.2. Показатели качества обзора и поиска источников излучения 120
2.4.3. Зависимость относительного объема перехваченной информации от частотно-временных параметров поиска 126
2.4.4. Показатель скрытности функционирования как вероятность перехвата информации 132
3. Оценка конфликтно-устойчивых состояний и исхода конфликта на производственно-информационном уровне 135
3.1. Оценка информационно-устойчивого состояния и исхода конфликта по критерию вероятности 135
3.1.1. Одноэтапный информационный конфликт оргтехсистем 137
3.1.2. Многоэтапный конфликт оргтехсистем на конечной длительности противоборства 147
3.2. Комплексный показатель качества управления информационно-управляющей системы 154
3.3. Влияние технического совершенства противоборствующих УС на конфликтно-устойчивое состояние 161
3.4. Оценка влияния отношения сигнал/помеха на вероятность КУС и уровень угроз в конфликте 169
4. Типовые модели конфликтных ситуаций и решающие функции для оценки исхода на информационном уровне описания 176
4.1. Общие положения (классификация конфликтных ситуаций) 176
4.2. Информационный конфликт по схеме Бернулли. Рабочая характеристика конфликтно-устойчивых состояний 183
4.3. Модель информационного конфликта с биномиальными распределением успехов на конечной длительности противоборства 194
4.4. Модель информационного конфликта с геометрическим распределением успехов в нем 203
4.5. Модель информационного конфликта при пуассоновском потоке элементов информационного сообщения 212
4.5.1. Оценка вероятности КУС в информационном конфликте с пуассоновским распределением успехов 218
4.5.2.   Оценка времени достижения r-го успеха в конфликтной ситуации 223
Литература 229