Информационные технологии в эргасистемах военного назначения классификационный аспект
Военная мысль № 7/2007, стр. 33-40
Информационные технологии в эргасистемах военного назначения: классификационный аспект
Полковник А. В. СУХОВ,
доктор технических наук
РАЗВИТИЕ технического прогресса приводит к тому, что современное общество все сложнее делить на чисто социальные структуры. Практически эти структуры все в той или иной степени обладают техническими достижениями современной цивилизации, в том числе и электронно-вычислительной техникой. Под эргатической системой (эргасистемой) принято понимать сложную систему управления объектами технических, технологических, организационных и экономических комплексов, в которой управляющая система содержит человека-оператора или группу операторов как главный компонент, характеризующийся функциональной активностью в условиях динамически изменяющейся внешней среды. Поэтому можно сделать вывод, что составные элементы Вооруженных сил РФ, военно-промышленного комплекса, имеющие в своем составе достаточно большое многообразие социально-технических структур, относятся к эргасистемам.
Современное состояние информационных технологий целесообразно рассмотреть со следующих позиций: общего понятия «информация» для эргасистем, вопросов информационного обмена между эрга-системами - информационного противоборства и противодействия (в условиях мирного времени), анализа технологий при информационном противодействии.
Анализ понятия «информация» для эргасистем военного назначения. Наиболее размытым в наше время является определение понятия «информация», что в первую очередь связано с бурным ростом различных технологий по обработке, хранению и передаче данных, сведений о различных процессах и явлениях во всех сферах жизни нашего общества. Интуитивно для всех этих процессов напрашивался термин «информация» (от лат. informatio - разъяснение, изложение), который первоначально понимался как сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другими способами. Позднее под информацией стали понимать обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму. Сегодня под информацией понимают:
сообщения о чем-либо;
сведения, являющиеся объектом хранения, переработки и передачи;
количественную меру устранения неопределенности (энтропия), меру организации системы;
свойство объектов (процессов) окружающего материального мира порождать разнообразие состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому (пассивная форма), и свойство ограничения разнообразия и организации, т. е. управления, дезорганизации и др. (активная форма).
Информация имеет две стороны: количественную и качественную. Количественная сторона характеризует объемы переданной, принятой, обрабатываемой или хранимой информации. Она полезна при решении задач, связанных с заданием или исследованием технических характеристик систем. Качественная сторона информации характеризует ее содержательную часть, определяемую не объемами информации, а непосредственной реакцией пользователя.
Информация может классифицироваться по различным признакам, определяющим конкретную структуру получаемой классификационной картины. Отметим наиболее общие признаки классификации, удобные для описания эргасистем военного назначения: сфера применения понятия «информация»; форма представления; источники информации; вид информации; описание объекта информации; стороны представления.
Сфера применения понятия «информация» определяет ее подразделение на политическую, экономическую, военную, духовную.
По форме информация подразделяется на образную (идеальную) и признаковую (предметную).
По источникам информация подразделяется на информацию психики человека, информационно-технических систем, объектов материального мира, документальных источников, управляющих систем.
Вид информации связан с источниками информации. Для психики человека - это знания, навыки, умения. Для информационно-технических систем - это сигналы, данные, программы. Объекты материального мира имеют информацию в виде характеристик и параметров. Для документальных источников информация представляется в виде знаков (символов) и сообщений. Для эргасистем информация подразделяется на осведомляющую, преобразующую, управляющую.
По описанию объекта рассматривается информация об объекте (семантическая информация), информация по отношению к объекту, а также информация на основе статистических мер и нечетких мер. Семантическая информация представляется как элементарная и неэлементарная. По отношению к объекту информация представляется как объективная, являющаяся внутренней структурной информацией объекта, и субъективная, являющаяся его внешней относительной информацией.
По сторонам представления информация может быть количественной и качественной. Количественная сторона характеризует общее количество информации об объекте, а качественная - вид сообщения, его конкретное содержание. Количественная сторона позволяет оптимизировать технологические процессы переработки информации, а качественная непосредственно инициирует конкретные процессы, приводит к конкретным решениям. Отметим, что под качеством информации может пониматься степень ее соответствия потребностям пользователей, но это опять же количественная сторона информации.
Качественная сторона не предусматривает метрического представления. Эта информация определяет цели управления в эргасистемах. К примеру, для одного энергопотребляющего объекта 100 кВт-ч может оказаться вполне достаточным потреблением за месяц, в то время как для более крупного объекта этого окажется крайне недостаточно, и качественная сторона информации об этих поступлениях энергии будет разной. Если критерий «качество» для измерения качественной стороны информации введен, то эта информация будет уже метрической величиной и, следовательно, может быть измерена. Но поскольку принято, что качественная сторона не может быть определена количественно, для разрешения конфликтов в терминологии предлагается не употреблять термин «качественная сторона информации», а использовать термин «содержательная сторона информации».
Объединяющим информационным подходом по признакам количественной и качественной сторон информации может являться подход, основанный на энтропии покрытия. Эта информационная мера была специально введена для оптимизации информационных процессов, протекающих в эргасистемах.
Классификация информации по указанным признакам приведена на рисунке 1, там же показаны непосредственные и опосредованные связи между представлениями информации. Причем различные представления информации упорядочены в две большие группы: информация по приложениям и информация объекта. Первая группа допускает представление информации в метрической и содержательной формах, в то время как во второй группе эти представления разделены. Вторая группа дает возможность выбора для каждого элемента первой группы своего количественного или содержательного представления. Информационные меры позволяют количественно упорядочить различные источники информации в заданной системе правил, определяющих отношения между ними. Каждая информационная мера синтезируется в соответствии с ее представлением по приводимому классификатору с целью наибольшего соответствия рассматриваемым процессам, объектам материального мира.
Из представленного многообразия форм информации видно, что разные подходы к определению понятия «информация» связаны с разными позициями в области применения этих определений. Поэтому определение и описание информации не может рассматриваться абстрактно, изолированно от конкретной области приложения этого понятия. В отношении приведенной классификации можно отметить, что практически все пункты схемы в той или иной степени касаются вопросов анализа информационных процессов в эргасистемах военного назначения.
Информационное противодействие. Решению проблем, связанных с технологическими процессами переработки информации, обеспечением ее защищенности, посвящено достаточно много научных работ. На основании полученных в них результатов была сформулирована необходимость научного обоснования информационного противодействия (ИПД), что в самом широком смысле означает создание системы научно обоснованных и официально принятых мер по обеспечению информационной безопасности своих эргасистем и информационному воздействию на эргасистемы противостоящей стороны.
Средства, позволяющие достигнуть цели информационного противодействия, являются информационным оружием (ИО). Такие средства можно классифицировать по характеру воздействия на следующие группы: социальные средства воздействия (на психику и сознание людей); средства воздействия на сети информационного обмена; средства воздействия на массивы хранящейся информации; средства воздействия на комплексы обработки информации.
Такая классификация позволяет определить ИО как совокупность средств воздействия на психику, сознание людей, информационно-техническую структуру системы.
Социальными средствами воздействия могут являться психотропные фармакологические средства, психотропные физические средства (генераторы), средства массовой информации в обычном информационном воздействии, глобальные сети информационного обмена, новые разработки из области психологии совместно со средствами массовой информации. К последним можно отнести «эффект 25-го кадра» в телевидении, а также аналогичные воздействия на человека через Интернет или компьютерные игры.
Средствами воздействия на сети информационного обмена являются средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ), средства подавления эффективности алгоритмов маршрутизации в пакетированных сетях, компьютерные средства. Последние по характеру воздействия подразделяются на средства разрушения, имеющие, как правило, вирусную основу, и средства доступа в сеть. При этом доступ в сеть может быть санкционированным и несанкционированным.
При санкционированном доступе может осуществляться перегрузка компьютерных сетей большими массивами ложных запросов, приводящая к сбоям работы и нарушению работы сетей. При несанкционированном доступе осуществляется «взлом» программных средств защиты в целях получения закрытой информации или управления ресурсами, контролируемыми сетью.
Средства воздействия на массивы хранящейся информации и средства воздействия на комплексы обработки информации подразделяются на программные и аппаратные. Программные средства подразделяются на системные закладки, инициируемые извне или при вызове определенных системных запросов, и привнесенные средства, к которым относятся компьютерные вирусы и вызовы запрещенных системных запросов, приводящие к сбоям в работе или разрушению компьютерных комплексов. Аппаратными средствами могут быть аппаратные закладки разработчиков комплексов, как правило, в электронной части аппаратуры и средства инициализации разрушения носителей информации.
Общий состав средств информационного противодействия может быть представлен структурой, показанной на рисунке 2.
Процессы информационных воздействий, обмена информацией, управления и утечки информации по каналам информационного взаимодействия, а также информационные процессы, протекающие внутри систем и подсистем, представляют собой технологические процессы переработки информации.
В целом информационное противодействие на макроуровне можно определить как динамику информационных процессов в системе, образованной противодействующими сторонами и внешней средой. Структура системы информационного противодействия показана на рисунке 3, там же показаны информационные потоки, соответствующие каналам взаимодействия.
Анализ технологий при информационном противодействии. На основании анализа концептуальных документов США по нейтрализации неугодных им процессов в мире можно сделать вывод об их понимании сути информационного противоборства. По их мнению, оно заключается в создании всеми средствами необходимой, отвечающей глобальной стратегии США политической атмосферы в тех регионах, которые входят в сферу национальных интересов США. В первую очередь это относится к России. При этом силовое решение вопроса считается провалом и должно использоваться только в крайнем случае. Для прогностической оценки такого рода геополитических ситуаций во всем мире широко используется компьютерное моделирование, которое ранее основывалось на численном решении систем дифференциальных уравнений в объектно ориентированном пространстве. В лучшем случае моделировались стохастические дифференциальные уравнения, но в XXI веке появились возможности метрического представления качественной стороны информации для эргатических систем. Системы дифференциальных уравнений не способны учесть целевого поведения системы в целом, а могут лишь отразить потенциальные возможности поведения элементов.
Рис. 2. Состав средств информационного противодействия
Рис. 3. Структура системы информационного противодействия
Подход к моделированию этой проблемной ситуации может быть математически сформулирован на основании критерия стремления к минимуму целевого функционала в информационном пространстве. При этом игровая ситуация будет заключаться в построении целевых функционалов взаимодействующих сторон и в последующей выработке целевых управляющих решений по управлению своими ресурсами.
Важное место в ИПД занимает воздействие противоборствующих сторон на компьютерные сети. В США введен специальный термин - атаки на компьютерные сети Computer Network Attack. В рамках этого термина в состав информационного оружия входит совокупность специально организованной информации и информационных технологий, позволяющая целенаправленно изменять, уничтожать, копировать, блокировать информацию, преодолевать системы защиты, ограничивать допуск законных пользователей, осуществлять дезинформацию, нарушать функционирование носителей информации, дезорганизовывать работу технических средств, компьютерных систем и информационно-вычислительных сетей. Существуют сообщения американских экспертов о том, что разработки по созданию средств и ведению компьютерных войн проводятся более чем в 25 странах мира.
В зависимости от предназначения информационное оружие может быть обеспечивающим и атакующим. Обеспечивающее оружие применяется для снятия системы защиты атакуемой стороны - системы компьютерной разведки и системы преодоления. Атакующее информационное оружие оказывает непосредственное воздействие на атакуемую компьютерную систему и включает средства нарушения конфиденциальности информации, целостности информации, доступности информации, психологического воздействия на абонентов информационной системы.
Информационное оружие атак на компьютерные сети, как указывалось выше, может быть программным и аппаратным.
Важно, что в настоящее время в процессе ИПД наблюдается переход с информационных воздействий на технические системы к воздействиям на психику человека, как лица, принимающего решения, оператора. Поэтому в ресурсной области обязательно должен учитываться человеческий фактор.
Интересно отметить тот факт, что все приведенные выше концептуальные положения могут быть математически четко сформулированы с использованием информационной меры - энтропии покрытия, которая позволяет сформировать целевой функционал для каждой конкретной практической задачи и привести к синтезу оптимального информационного управления в эргасистеме военного назначения.
Ловцов Д.А. Информационная теория эргасистем: Тезаурус. М.: Наука, 2005.
В теории и практике военного дела главенствующая роль отводится двум крупным классам эргасистем. Это системы управления оружием (с доминированием «машинного» фактора) и системы управления войсками (силами), где доминирует «человеческий» фактор (прим. ред.).
С у х о в А.В. Методы* технологии выработки управленческих решений. М.: ВА РВСН им. Петра Великого, 2003.
Стратанович Р.Л. Теория информации. М.: Советское радио, 1975.
Ч е ч к и н А.В. Математическая информатика. М.: Наука, 1991.
С у х о в А.В. Динамика информационных потоков в системе управления сложным техническим комплексом// Теория и системы управления. М. 2000, № 4. С. 111-119.
Ловцов Д.А., Сергеев НА. Управление безопасностью эргасистем. М.: РАУ - Университет, 2001.
