Логико-лингвистическая модель определения актуальности негативных внешних воздействий Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Психолого-педагогический журнал Гаудеамус, №2 (20), 2012

УДК 004.94

ЛОГИКО-ЛИНГВИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТУАЛЬНОСТИ НЕГАТИВНЫХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

А.В. Костенюк

В статье рассматривается логико-лингвистическая модель определения актуальности негативные внешние воздействия, основанная на обработке нечеткой информации, полученной в результате проведения опроса.

Ключевые слова: лингвистическая переменная; нечеткий вывод; негативные внешние воздействия.

Логико-лингвистическая модель определения негативных внешних воздействий (НВВ) на информационную систему персональных данных (ИСПДн) выявляет возможные НВВ на основе обработки нечеткой информации, полученной в результате проведения опроса эксперта, в роли которого может выступить администратор ИС оцениваемого объекта, которому предлагается ответить на ряд вопросов, касающихся параметров и элементов ИСПДн.

Базы данных «НВВ» и «Вопросы» предварительно составляются одним или группой экспертов для каждого типа ОИ и учитывают наиболее характерные их особенности. Разный набор рассматриваемых НВВ для различных ОИ обусловлен типом обрабатываемой информации, необходимостью обеспечения одной или нескольких характеристик, технологическим процессом обработки, используемыми техническими и программными средствами и т.д. Вопросы к администратору ИС направлены на выявление параметров, характеризующих каждое рассматриваемое НВВ, и составлены таким образом, что возможность реализации и опасность каждого НВВ оценивается минимум по трем вопросам.

В рассматриваемой модели используются следующие входные лингвистические переменные (ЛП):

- В = < в, ТВ, и >, где в - «возможность реализации НВВ», ТВ - Терм-множество и ТВ = {«Низкая», «Средняя», «Высокая»}, и -универсальное множество и и = [0, 1];

- О = < о, ТО, и >, где о - «опасность НВВ», ТО - Терм-множество и ТО = {«Низкая», «Средняя», «Высокая»}, и - универсальное множество и и=[0, 1].

Выходной ЛП является переменная А = <а, ТА, и >, где а - «актуальность НВВ», ТА -Терм-множество и ТА = {«Актуальная», «Неактуальная»}, и - универсальное множество

и и = [0, 1]. Синтаксическая и семантическая процедуры генерации новых термов в ЛП не используются [3].

Предварительное ранжирование экспертами вопросов, задаваемых администратору ИС по каждому НВВ, необходимо для оценки влияния ответа на каждый из таких вопросов на формирование итоговой оценки возможности реализации данного НВВ. Для объективной оценки этого влияния используем метод парного сравнения с вычислением значения относительной важности (веса) каждого вопроса применительно к каждому НВВ.

Пусть пк - количество вопросов, задаваемых пользователю для оценки возможности реализации к-ой угрозы ИБ. Степень важности каждого вопроса определяется с помощью парного сравнения, с формированием матрицы Ук = у;/ .

Далее находится собственный вектор полученной матрицы сок =(сок1,а>к2,...,сокп) из уравнения Уксок = /хок , где Л - собственное значение матрицы Ук . Вычисленные значения, составляющие собственный вектор сок, принимаем в качестве значения относительной важности (веса) вопроса применительно к к-му НВВ.

Нечеткие числа с Гауссовой функцией принадлежности.

(*-Ъ)г

ЦА(х) = ае 2с" . (1)

Администратор ИСПДн отвечает на вопросы, выбирая один из пяти предложенных вариантов ответов. Далее полученные ответы классифицируются согласно лингвистической шкале - {«Низкий» - Н, «Ниже среднего» - НС, «Средний» - С, «Выше среднего» -ВС, «Высокий» - В} с построением функций принадлежности соответствующих термов лингвистической шкалы. Функции принад-

4. Развитие математических теорий и методов для компьютерных приложений

лежности термов лингвистической шкалы имеют гауссову форму. При их построении используется метод назначения параметров.

Функции принадлежности термов лингвистической шкалы имеют следующий вид -

терм «Низкий», и |;; (х) = е~(Ъх> , терм «Ниже среднего», ЦЛнс(х) = е~(Ъх~й'1Ъ) , терм «Средний», (х) = е~(3х~1,5) , терм «Выше среднего», ЦА (х) = е~(3х~2,25} , терм «Высокий»,

/ , -(зх-з 9 Млв(х) = е •

Эталонные нечеткие переменные, соответствующие термам входных и выходной ЛП, заранее формируются экспертом, на основе анализа существующих нормативноправовых документов области защиты информации, а также опыта проведения оценки актуальности угроз безопасности персональных данных ИСПДн.

Формирование эталонов нечетких чисел происходит с помощью параметрического метода (метода назначения и коррекции параметров).

Функции принадлежности термов входной ЛП «Вероятность реализации угро-

зы» и «Опасность НВВ» имеют вид -терм «Низкая», цу (х) = е Пх> , терм «Средняя», //,- (х) = е Пх l,s' , терм «Высокая»,

/ , -(Зх-З)2

MvB(x) = e ■

Функции принадлежности термов выходной ЛП имеют вид - терм «Актуаль-

-(Зх-З)1

ная», и , (х)-е 2,5 , терм «Неактуальная»,

-ГЗх/

Илн(х) = е 1,5 •

Литература

1. Корченко А.Г. Построение систем защиты информации на нечетких множествах. Киев: МК-Пресс, 2006.

2. Mamdani E.H. Application of fuzzy logic to approximate reasoning using linguistic systems // Fuzzy Sets and Systems. 1977. V. 26. P. 1182-1191.

3. Шамкин В.Н., Попов С.В. О влиянии состояний функционирования средств защиты информации на эффективность мониторинга инцидентов информационной безопасности // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2011. Т. 17. № 2. С. 297-303.

УДК 004.9

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТОВ И НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

А.Ш. Кусяков

В работе приводится краткий обзор основных этапов развития систем компьютерного моделирования, а также описание возможностей современных систем инженерного анализа и научных исследований. Приведены рекомендации по использованию данных систем при проведении инженерных расчетов и теоретических исследований.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, инженерный анализ, САЕ, научные исследования, компьютерная математика.

Компьютерное моделирование является необходимым инструментом решения инженерных и научных задач. С точки зрения затрат времени на проведение компьютерного моделирования историю использования ЭВМ можно разделить на три больших этапа:

- программирование в машинных кодах;

- программирование на языках программирования высокого уровня (ЯПВУ);

- использование различных математических пакетов.

На первом этапе использование ЭВМ требовало значительных временных затрат на программирование и было уделом сравнительно узкого класса специалистов. На втором этапе, благодаря появлению ЯПВУ, временные затраты на программирование заметно сократились, и, как следствие, произошло значительное увеличение числа научных работников и инженеров, использующих ЭВМ. На этом этапе исследователи либо изучали какой-либо язык программирования,