2.3.4 Классификация и общие характеристики научных методов обработки данных в области информационной безопасности.

Сравнение — это способ сопоставления однородных объектов с целью выявления между ними общих черт или различий. С помощью сравнения:

• устанавливаются изменения в уровне экономических показателей;

• изучаются тенденции и закономерности в их развитии, на основании чего дается оценка результатов работы предприятия;

• изучается влияние отдельных факторов;

• выявляются внутрипроизводственные резервы.

В экономическом анализе различают следующие виды сравнительного анализа.

Горизонтальный - используется для определения абсолютных и относительных отклонений фактического уровня исследуемых показателей от базового.

Вертикальный (структурный) — используется для изучения структуры экономических явлений и процессов

путем расчета:

• удельного веса частей в общем целом (удельного веса машин и оборудования в общей стоимости основных производственных фондов);

• соотношения частей целого между собой (основных фондов и оборотных средств);

• выявления влияния отдельных факторов на уровень результативных показателей путем сравнения их удельного веса до и после изменения соответствующего фактора.

Трендовый — используется для определения относительных темпов роста и прироста показателей за ряд лет по сравнению с уровнем базисного года.

Одномерный — сопоставления делаются по одному или нескольким показателям одного объекта или по одному показателю сопоставляются несколько объектов.

Многомерный — производится сопоставление результатов деятельности нескольких предприятий (объединений) по широкому спектру показателей для комплексной оценки хозяйственной деятельности.

Сложность оценки результатов деятельности предприятий по целому комплексу показателей состоит в том, что субординация предприятий по разным показателям будет неодинаковой. Например, по уровню производительности - первое место, по себестоимости продукции - третье, а по уровню рентабельности - пятое и т.д. Поэтому для комплексной оценки результатов хозяйственной деятельности предприятий широко используются алгоритмы, основанные на методе «суммы мест». Но эти методики имеют существенный недостаток - в них не учитывается весомость определенных показателей. Этот недостаток устраняется при использовании методики многомерного сравнительного анализа, основанного на сопоставлении абсолютных величин показателей каждого предприятия с показателями предприятия - эталона.

Нечеткие множества

Под множеством понимается любое объединение некоторых различных между собой элементов, которые при решении задач защиты могут рассматриваться как единое целое. Средства классической теории множеств могут применяться и при решении задач защиты (моделирование систем защиты) при условии, что каждый элемент, указанный в перечне или условиях формирования элементов, несомненно, принадлежит множеству. Но в системах защиты большую роль играют случайные факторы.

Для описания таких систем в последнее время используется дисциплина, условно названная теорией нечетких множеств. Теория нечетких множеств — раздел прикладной математики, посвященный методам анализа неопределенных данных, в которых описание неопределенностей реальных явлений и процессов проводится с помощью понятия о множествах, не имеющих четких границ.

Нестрогая математика

Нестрогая математика (теория лингвистических переменных) - совокупность приемов построения и использования моделей больших систем, основывающихся на неформальных суждениях и умозаключениях человека, формируемых им исходя из жизненного опыта и здравого смысла.

Системы обеспечения безопасности, как указывалось выше, характеризуются высоким уровнем неопределенности. Построить адекватные модели для таких систем традиционным способом не удается, ведь нарушение защищенности, как правило, обуславливается целями и действиями людей.

В ряде случаев при построении систем безопасности и оценке их эффективности достаточно успешно могут использоваться приемы нестрогой математики, в качестве предпосылок которой служат:

• использование лингвистических переменных для оценки меры характеристик изучаемых систем (незначительная, существенная, высокая);

• описание простых отношений между переменными в лингвистическом измерении с помощью нечетких высказываний типа (из С следует Д), где С и Д - переменные в лингвистическом измерении;

• представление сложных отношений между переменными в лингвистическом измерении нечеткими алгоритмами.

В практике моделирования безопасности использование чисто интуитивных рассуждений квалифицированных и опытных специалистов при построении нечетких (в указанном смысле) алгоритмов позволяет с одной стороны получать достаточно простые и адекватные реальным процессам алгоритмы, а с другой - создавать хорошие предпосылки для эффективного решения важных задач. Рассмотрение методологий показывает, что они имеют много сходства, так как в их основе лежит представление о неопределенности, размытости границ принадлежности элементов (представлений, суждений) определенному множеству. Но в теории нечетких множеств предусматривается количественная оценка меры принадлежности рассматриваемых элементов тому или иному множеству и предполагается разработка строгого алгоритма решения соответствующей задачи. А в нестрогой математике нечеткость рассуждений последовательно проводится вплоть до алгоритма соответствующей задачи.

Неформальные методы оценивания

В процессе моделирования больших систем неизбежны оценки их параметров. У сложных систем организационно-технического типа, к которым относится система обеспечения безопасности, выставление точных оценок затрудненно, а в ряде случаев и невозможно при использовании традиционных формальных методов.

Из неформальных методов оценивания наиболее известными является метод экспертных оценок. Экспертными оценками называют такие методы поиска решений сложных, не поддающихся формализации задач, которые основаны на суждениях, оценках, высказываниях специально подобранных экспертов. Технология методов экспертных оценок представляет собой последовательность действий по формированию достаточно представительной группы компетентных экспертов, выбору способа организации работы и методов формирования экспертами суждений (оценок) по рассматриваемым вопросам с последующей обработкой оценок группы экспертов.

При формировании группы экспертов осуществляется персональный подбор экспертов и формирование представительной группы их. При формировании численности группы учитывается возможность получения статистически устойчивых оценок. А в качестве экспертов подбираются компетентные заинтересованные профессионалы, умеющие и желающие работать в коллективе и способные решать творческие задачи.

Наиболее эффективными методами работы с экспертами считаются интервьюирование и анкетирование. Часто используют различные комбинации этих методов. Наиболее важная процедура экспертных оценок состоит в выборе формы выражения оценок и способа их формирования. Форма выражения оценки может быть явной (эксперты дают элементам лингвистические или количественные оценки) или неявной - эксперт ранжирует оцениваемые элементы по степени их важности.

По способу формирования оценки могут быть непосредственными (значения берутся из заданной шкалы) и сравнительными, формируемыми на основе сравнения пар оцениваемых элементов и обозначающих ту степень предпочтения значимости, которая, по мнению эксперта, имеет место в условиях решаемой задачи. Лингвистическо-количественная оценка особенно целесообразна в тех случаях, когда экспертизе подвергается сложное многофакторное событие с высоким уровнем неопределенности.

Неформальные методы поиска оптимальных решений

Решение проблем безопасности связано с поиском вариантов решения которые при заданных затратах ресурсов обеспечат максимальную эффективность процессов или достижение заданной эффективности процессов защиты при минимальных затратах.

Процедуры поиска оптимальных решений являются наиболее сложным осуществляемым при создании, организации и обеспечении функционирования больших систем. В этой области разработан достаточно представительный набор методов поиска оптимальных решений с помощью ЭВМ.

Трудными считаются задачи, в постановке которых имеются неопределенности. Поэтому особый интерес представляют неформальные методы поиска оптимальных решений.

Поиск неформальных оптимальных решений:

• сведение задачи к формальной постановке

• теория нечетких множеств

• эвристическое программирование (Основу эвристического программирования составляют формализованные (представленные в виде конечного алгоритма) эвристики - стратегии, найденные профессионалами на основе опыта, знаний, интуиции и позволяющие наиболее эффективно решать слабоструктурированные задачи. Выбранные эвристики подергаются формализации для представления их в виде конечного алгоритма. Эвристическое программирование не гарантирует получение строго оптимальных решений, но с его помощью решение можно получить и это решение будет не самым плохим. При использовании эвристик из рассмотрения исключаются заведомо непригодные решения, и расширяется область поиска за счет генерации новых идей.)

• эволюционное моделирование (Эволюционное моделирование является расширенной модификацией статистического моделирования. Расширение заключается в статистическом совершенствовании самого алгоритма, имитирующего процессы естественной эволюции.)

• неформальные методы непосредственного поиска оптимальных решений

• простые экспертные оценки

• количественные оценки

• лингвистические оценки

• неформально-эвристическое программирование (Под неформально-эвристическими методами понимается разновидность эвристического программирования, при которой специалисты не только составляют модели, но и задействуются в их обучении и процессах непосредственного решения конкретных задач.)

• эвристические модели

• неформальные аналоги

• управление продуктивным мышлением человека

• мозговая атака (Сущность метода мозговой атаки состоит в генерации новых идей и анализе оценке этих идей)

• психоинтеллектуальная генерация (При психоинтеллектуальной генерации осуществляется целенаправленная управляемая беседа - дискуссия ведущего и решающего. Ведущий определяет проблемы/направления беседы, по которым решающий высказывает свои суждения. К генерации подключаются эксперты и оппоненты для усиления эффекта дискуссии. Эксперты помогают ведущему организовать беседу. Из высказанных решений отыскиваются наилучшие решения обсуждаемой проблемы.)