Естественной реакцией ученых, первыми
осознавших появление предвестников угрозы
существованию человечества, в первую очередь, со
стороны экологии, пределы сопротивления которой
техногенным воздействиям минимальны, стало
изучение причин зарождения угроз с целью
последующего изменения технологических цепей и
создания защитных механизмов.
Так как угрозы возникают в самых разнообразных
предметных областях, то появился широкий спектр
направлений обеспечения безопасности —
социальной, экономической, финансовой,
экологической, военной и т.д и т.п. Более того,
указанные направления стали декомпозировать по
масштабам, классифицировать по территориальному
признаку, что повлекло за собой выделение
глобальной, государственной, региональной
безопасности, безопасности личности, коллектива,
мегаполиса, популяции и др.
Такое положение достаточно опасно, т.к. уводит
от необходимости создания общей теории,
формирования единой концепции обеспечения
безопасности вне специфических особенностей
исследуемых объектов, многочисленных угроз и их
материального воплощения. Представляется, что
над созданием такой теории следует работать, а
уверенность в успехе вселяет наличие адекватной
этой проблеме теории — теории систем.
В современном виде теория систем изжила свой
первоначальный абстрактный вид и вобрала в себя
достижения междисциплинарных, строже
ориентированных наук — кибернетики, синергетики,
теории катастроф, искусственного интеллекта,
иерархических систем. Мощь теории в ее
концептуальной нацеленности на анализ
причинно-следственных связей, лежащих в основе
системы, на свойство целостности системы, на
корректное отношение к циркулирующим в системе
информационным потокам.
Исходя из указанных положений охарактеризуем
проблему безопасности и подходы к ее решению.
Исследовать задачу безопасности целесообразно
на классе гладких динамических систем по
следующим причинам. 1. Любая, представляющая
практический интерес система, развивается во
времени, хотя временнoй
масштаб может очень сильно меняться — от долей
секунды в аварийных процессах до столетий,
например, в геоморфологии. 2. Современные системы
весьма сложны, они включают в себя
интеграционные процессы, что и обеспечивает им
свойства гладкости.
Так как угрозы системе возникают как в
окружающей ее среде, так и внутри системы, то
удобно различать внешнюю и внутреннюю
безопасности. Разумеется, подобное деление носит
достаточно условный характер, т.к. зависит от
проведенной локализации, позволяющей составить
модель системы. Реально угрозы превращаются в
воздействия на систему (внутренние или внешние),
которые меняют состояние системы.
Из всего множества состояний в первую очередь
следует выделить область безопасных состояний, и
проведение такой границы составляет
специфическую, трудную задачу анализа
безопасности. Для этого требуется дать
определение безопасности системы. Под
безопасным функционированием системы будем
понимать сохранение системой целостности или
способность поддерживать собственный гомеостаз,
а значит опасным состоянием считается то,
которое приводит к разрушению динамической
системы.
Из всего арсенала показателей
работоспособности системы, с успехом
используемых в кибернетике и теории управления, —
качества работы, управляемости, наблюдаемости,
идентифицируемости, устойчивости — наиболее
адекватным является устойчивость, гарантирующая
системе сохранение целостности. Тогда область
безопасных состояний в основном будет совпадать
с областью устойчивости.
Однако в сложных системах построение
многомерной области устойчивости весьма
затруднено, т.к. последняя зависит и от
параметров системы, и от действующих возмущений.
Принципиальной трудностью для создания систем
поддержания безопасности (управления) является
то, что традиционные информационные каналы
доставляют сведения о состоянии системы. Тогда,
если область безопасности строится в
пространстве состояний, то это сокращает лимит
времени для предотвращения угроз безопасности. В
докладе дается описание проблемы в терминах
теории множеств и приводятся рекомендации по
организации механизмов обеспечения
безопасности динамических систем.