Задача управления безопасностью функционирования систем

• Автор: Зайцева, Ольга Борисовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 1. УПРАВЛЯЕМЫЕ СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ КАК МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК БЕЗОПАСНОСТИ
1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ИОЛУМАРКОВСКОГО СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА С КАТАСТРОФАМИ. ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК

1.2. Определение управляемого марковского случайного процесса

С КАТАСТРОФАМИ. ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК

1.3. Постановка задачи управления и оптимизации характеристик БЕЗОПАСНОСТИ

ГЛАВА ГГ. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК БЕЗОПАСНОСТИ.

2.1. Вводные замечания. Постановка задачи.

2.2. Исследование вероятностных характеристик момента катастрофы

2.3. Построение оптимальной стратегии управления

2.4. Экономические аспекты безопасности.

ГЛАВА III. МОДЕЛИ ЗАЩИТЫ
3.1. Описание процесса атак па систему защиты.
3.2. Он ис а и к процесса оволюцни системы зашиты
3.3. Построение управляемого полумаркокского процесса с
катастрофами.
3.4. Вывод основных соотношений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Недостаточная разработанность проблемы, ее важность и актуальность послужили основанием для выбора темы данного исследования. Целью диссертационного исследования является системный анализ эволюции реальных систем, позволяющий количественно оценивать безопасность как свойство процессов функционирования этих систем. Предметом исследования являются управляемые случайные процессы с катастрофами. В настоящей работе исследуются однородные управляемые полумарковекпе процессы с катастрофами, обобщающие известные классы процессов - Марковские процессы и процессы восстановления. В настоящем исследовании безопасность понимается - как свойство процесса функционирования системы (причем системы в широком смысле этого слова). При описании процесса функционирования системы и создании математической модели необходимо учитывать следующие факторы: фактор времени (все процессы развиваются во времени), факторы неопределенности (нет исходных данных, стохастическая неопределенность, большая размерность, невозможность постоянно наблюдать за процессом), фактор управления (человеческий фактор), экономические факторы и т. Какие состояния являются безопасными, какие опасными, насколько опасными? Чем измерять безопасность? Какие количественные показатели характеризуют это свойство? Естественно, что показатели, характеризующие безопасность, должны быть объективными, они должны быть связаны с процессом функционирования, зависеть от траектории, по которой эволюционирует система во времени. Экономическим функционалом, определяющим затраты, которые будут иметь место при использовании выбранной стратегии (функционал накопления). Подобные модели встречаются в работах Соловьева А. Д. (управляемые процессы восстановления с катастрофами), Каштанова В. И.М. Областью исследования является теория случайных процессов. Методы исследования. Достоверность п обоснованность полученных результатов основана на корректности постановок задач, учете важнейших реальных факторов, влияющих на безопасность, отказе от дополнительных ограничений, строгом использовании указанных методов. Вес полученные результаты имеют* строгие математичсскне доказательства. Научная новизна. В диссертации дано новое определение безопасности как свойства процесса функционирования системы во времени. Для оценки характеристик (критериев) безопасности предложены модели однородных управляемых полу марковских процессов с катастрофами. Впервые предложено в качестве оценки безопасности (количественного критерия) использовать математическое ожидание времени до катастрофы, как некоторый функционал, определенный на траекториях случайного процесса, описывающего функционирование системы во времени, и объективно отражающий уровень безопасности системы. Проблемы безопасности увязаны с экономическими показателями и характеристиками надежности. Приведена классификация состояний процесса, описывающего эволюцию системы, в основе которой лежит предложенный критерий безопасности. Построена оптимальная стратегия управления процессом функционирования системы, обеспечивающая максимальное значение критерия безопасности. Безопасность определяется как свойство процесса функционирования системы по времени. Предложена модель однородного управляемого гюлумарковского процесса с катастрофами как модель анализа и оценки характеристик безопасности. Предложено количественно измерять безопасность функционирования системы функционалами, определенными на траекториях случайного процесса, описывающего эволюцию системы. Пр акт чес ка я ценность заключается в развитии и разработке новых подходов к анализу проблемы безопасности. Разработанные теоретические положения и построенные на их основе алгоритмы способствуют развитию математической теории безопасности. Полученные результаты и формализованные алгоритмы могут быть положены в основу создания моделей оценки безопасности функционирования и эксплуатации реальных промышленных систем. Решение данной задачи имеет важное значение для обеспечения безопасности функционирования транспортных систем, информационных, энергетических систем, систем связи и т.