Книга написана доступным языком и проиллюстрирована целым рядом художественных примеров из жизни людей, стран и цивилизаций
| Вид материала | Книга |
- Александр Лоуэн, 4552.11kb.
- Александр Лоуэн, 4361.84kb.
- Александр Лоуэн любовь и оргазм, 5727.34kb.
- Александр Лоуэн любовь и оргазм, 5727.33kb.
- Фритьоф Капра Дао физики, 4424.62kb.
- Фритьоф Капра Дао физики, 11823.64kb.
- Фритьоф Капра Дао физики, 3667.41kb.
- Фритьоф Капра Дао физики, 3577.57kb.
- Новая книга известного американского ученого посвящена строению и функционированию, 3776.88kb.
- Книга "Мистерии Мухомора" представляет собой научное исследование роли красною мухомора, 2743.14kb.
35 (7).2. Возможности системы через возможности по преобразованию ее структуры
Невозможно найти истину и сохранить себя.
Древняя мудрость
Понятно, что одно и то же знание может быть выражено в разной структуре. Например, аналитическая зависимость вида
z=x∙y+ y=y∙(x+ 1), может быть представлена в следующих двух вариантах:
Рис. 6.4. Вариант 2: Z = Х∙Y+ Y.
Рис. 6.5. Вариант 2: Z=Y∙(X+ 1).
Рассчитаем для каждого из представленных вариантов меру хаоса в принятии решения S и степень устойчивости V
Вариант 1.
V1 = n / (∑ Ui) = 4/(1+ 1+ 2+ 1) = 0.8. S1 = log2 (s/(n-l)) = log2(4/3) = 0.41.
Вариант 2.
V2 = n / (∑ Ui) = 4/(1+ 1+ 2+ 2) = 0.666... S2 = log2(s/(n-l)) = log2(3/3) = 0.
Видно, что первая структура является носителем более устойчивого знания, но может проигрывать структуре второго варианта по времени на принятие решения. Какую из них выберет практик для решения конкретных задач определяется тем, что для пего менее опасно: хаос в принятии решения или внешнее разрушающее воздействие; возможная гибель системы от того, что она медленно «соображает» или от того, что слишком «слабая». И здесь, в обеспечении безопасности, как и во многом остальном в жизни, главной задачей является постоянный поиск золотой средины.
Именно с этой целью и были введены такие понятия, как: степень устойчивости структуры и мера хаоса в принятии решения.
Осталось рассмотреть класс задач, для решения которого они могут пригодиться?
Задача 1. Оценка возможностей информационной системы, например, пациента психоаналитика по структуре его высказываний или оператора ЭВМ по структуре его поведения за клавиатурой.
Это одна из важнейших задач, решить которую невозможно, не опираясь на знания о структурной устойчивости системы. Поэтому пути ее решения рассмотрим более подробно.
Возможное решение.
Исходная структура определяет чуть ли не все в судьбе любой информационной самообучающейся системы. Ее анализ во многом позволяя прогнозировать ожидаемые события.
Каким образом это можно сделать?
В основу модели для возможного ответа на поставленный вопрос предлагается положить следующие утверждения.
1. Обучение любой системы осуществляется за счет изменения связей между элементами, гибели и рождения самих элементов;
2. Все элементы разбиты на три типа:
— цели;
— правила;
— факты;
3. Изменение связей, гибель и рождение названных типов элементов осуществляется в соответствии со следующими принципами:
Цели устанавливают связи между собой, имеющимися правилами и фактами.
Цели ответственны за активизацию соответствующих процессов по «превращению» целей в правила, т.е. в случае достижения цели, она гибнет.
Существующие правила используются целями для своей реализации. Правило может разрушиться в случае возникновения связи с прямо противоположным правилом. Кроме того, правило разрушается фактами, не соответствующими этому правилу.
В случае разрушения правила рождаются новые цели и факты.
Факты постоянно возникают в системе благодаря поступлению из вне и разрушению существующих правил.
Теперь осталось ответить па вопрос: «Как подобное можно реализовать на практике?»
Достаточно просто. Первоначальная система заполняется элементами разных типов, хаотически соединенных друг с другом. На вход данной системы транслируются входные данные от исследуемой системы. Эти входные данные образуют факты, которые и начинают модифицировать структуру изначально «черного ящика».
Через какое-то время процесс приостанавливается. Начинается изучение полученных результатов.
Входе функционирования информационной системы в соответствии с изложенными принципами, ее структура претерпевает постоянные изменения. Понятно, что если происходит резкий рост числа не связанных между собой целей или цели вообще отсутствуют, то в этом случае судьба системы предрешена.
Наличие ярко выраженной звездообразной формы в структуре деятельности системы говорит о существовании реальной опасности для нее со стороны внешних воздействий. Если с данной целью что-то случится (или система выяснит для себя невозможность реализации цели), то все это неизбежно приведет к активизации программ саморазрушения. Цементируемые целью правила в случае ее потери войдут в конфликт друг с другом и породят новые более «мелкие» цели. каждая из которых может начать борьбу за общие ресурсы.
Практическую реализацию сказанного выше можно наблюдать на форме взаимосвязи привычных нам событий и поступков. Это проявляется не только в том, что в поведении системы имеют место несвязанные между собой поступки но и в любом ее выходном результате. Для человека подобные проявления можно наблюдать в том, как им формулируется какая-либо проблема описываются происшедшие ранее события, строятся предложения естественного языка. Например, Д.М.Зуев-Инсаров в [32] отмечает, что отсутствие связи между буквами слова свидетельствует о «душевном заболевании», а плотное прилегание букв в словах при больших интервалах между словами характерно для лиц, страдающих истерией.
Задача 2.
Определение формы структуры системы, которая именно в данный момент является максимально устойчивой к внешним воздействиям?
Задача 3.
Определение структурной формы существования системы, которая именно в данных условиях обладает минимальной мерой хаоса в принятии решения?
Задача 4.
Прогнозирование изменений в структуре системы. Даны следующие формы структур, состоящие из n элементов: круговая, решетка, полносвязная (каждый соединен с каждым). Требуется провести количественную оценку для них меры хаоса в принятии решения и устойчивости к внешним воздействиям. Следует показать, какие изменения будут претерпевать названные характеристики при увеличении и уменьшении количества элементов в структурах.
Задача 5.
Определение характеристик элемента X. включение которого в структуру системы приведет к возрастанию ее устойчивости?
Задача 6.
Определение характеристик элемента X. включение которого в структуру системы приведет к уменьшению ее устойчивости?
Решение данной задачи требует построения специальной модели.
Задача 7.
Определение стратегии воздействия на структуру системы для ее целенаправленной модификации.
Пусть дана структура вида:
А:{1 (2, 3), 2 (1, 4, 5).3 (1, 6, 7), 4 (2), 5 (2), 6 (3), 7 (3)}.
Какой должна быть стратегия воздействия на систему А (допускается внедрение в нее своего «агента»), чтобы ее реализация привела систему к разрушению?
35 (7).3. Постановка задачи на проектирование структуры информационной системы
Я сказал: буду я наблюдать за путями моими, чтобы не согрешить мне языком моим буду обуздывать уста мои, доколе нечестивый предо мною.
Псал. XXXVIII
Итоговой целью исследования структур являются предложения по формулировке задачи на создание типовой структуры организации безопасности информационной системы в соответствии с определением абсолютной системы защиты.
Абсолютной системой защиты назовем систему, обладающую всеми возможными способами защиты и способную в любой момент своего существования спрогнозировать наступление угрожающего события за время, достаточное для приведения в действие адекватных способов защиты.
Способы защити:
Способ 1.
Средства пассивной защиты для перекрытия всех возможных каналов воздействия угроз извне: панцирь, броня, бронежилет, стена и т.п.
Способ 2.
Изменение расположения в пространстве и во времени.
Размножение (создание собственной копии, как способ защиты в первую очередь генетической информации) также относится ко второму способу защиты, представляя собой своего рода передачу эстафетной палочки во времени.
Способ 3.
Профилактическое уничтожение опасности — нападение.
Способ 4.
Модификация самого себя.
Проектирование любой системы начинается с технического проекта, в котором взаимоувязываются такие факторы, как:
1) цель создания;
2) задачи, решаемые системой;
3) ограничения, накладываемые на систему:
— внешним окружением;
— возможностями создателей;
— существующими технологиями, элементной базой и др.
4) предполагаемая технология эксплуатации.
За основу алгоритма работы абсолютной системы защиты возьмем схему, предложенную в разделе пятой части «Алгоритм работы системы защиты».
В силу того, что речь идет о создании системы для информационного противоборства, предлагается считать, что целью информационной самообучающейся системы в конкурентной борьбе является расширение доступа к общему ресурсу, используя целенаправленное информационное воздействие на конкурентов. В данной формулировке цель информационной системы во многом схожа с приведенным в работе определением информационной войны.
Задачи обеспечении безопасности, решаемые системой:
1) защитить себя от разрушений, посредством внешнего воздействия;
2) продолжать и расширять создание собственных промышленных, научных, культурных и других ценностей, в том числе и за счет конкурирующих систем.
Ограничения всегда вытекают из реальной ситуации. Именно ограничения и являются той веревочкой, которая, дергая систему, заставляет ее постоянно модифицироваться. То она пытается стать оптимальной по такому критерию, как устойчивость к внешним воздействиям, то минимизирует меру хаоса в принятии решения, когда требуется действовать немедленно.
Спроектировать начальный вариант структуры системы— это значит заложить в нее базовые знания.
Базовые знания — исходная структура системы, которая может быть предложена, исходя из таких понятий как: устойчивость структуры к внешним воздействиям, мера хаоса в принятии решения, структура алгоритма работы абсолютной системы защиты, функциональные задачи, закрепленные за системой.
Решение данной проблемы в полном объеме по каждому конкретному случаю может потребовать ни один том документации. Предполагая в дальнейшем привлечь в итерационную процедуру корректировки и детализации структуры информационной системы средства вычислительной техники, сейчас остановимся исключительно на требуемых для этого исходных данных.
В качестве исходных данных предлагаются обязательные элементы следующих типов (в соответствии с определением абсолютной системы защиты):
1) множество элементов (a1), отвечающих за сбор информации о состоянии и намерениях окружающих его элементов, — режимные службы;
2) множество элементов (a2), отвечающих за сбор информации о состоянии и намерениях окружающих информационных систем, -разведывательные службы;
3) множество элементов (b1), реализующих способ защиты «охрана» — охранные службы;
4) множество элементов (b2), реализующих способ защиты «скрыться сменить крышу», — параллельные службы. В простонародье данный способ чаще представляется в самом своем простом варианте, описанном еще И.Ильфом и Е.Петровым:
— Вам не нужен председатель? — спросил Фунт.
— Какой председатель? — воскликнул Бендер.
— Официальный. Одним словом, глава учреждения.
— Я сам глава.
— Значит, вы собираетесь отсиживать сами?
5) множество элементов (b3), реализующих способ защиты «нападение», — ликвидационные службы;
6) множество элементов (b4), реализующих способ защиты «видоизменение», — рекламные службы;
7) множество элементов (с), отвечающих за анализ поступившей информации от внутренних и внешних источников на предмет выявления в ней угроз для системы, — аналитические службы;
8) множество элементов (d), отвечающих за функционирование данной информационной системы в соответствии с функциями, обеспечивающими системе средства к существованию (работник), — функциональные службы;
9) множество элементов (е), осуществляющих руководство, — руководящие службы.
В дальнейшем через a1,a2,b1,b2,b3,b4, c, d, e будем обозначать количество элементов соответствующих типов (служб).
Необходимость учитывать существующие внешние и внутренние ограничения требует введения ряда характеристик, определяющих мощности вышеназванных служб.
1. Источником угроз для данной системе могут быть z подобных же конкурентов (величина z определяется внешними условиями).
2. Каждый элемент структуры способен взаимодействовать от одного до k1 окружающих элементов (k1- отражает способность элемента системы к информационному взаимодействию. Причем, чем меньше величина k1 у элемента, тем устойчивее межэлементные связи.
3. Каждый элемент имеет связи от нуля до k2 элементов, находящихся за пределами данной системы.
4. Система обязана выполнять закрепленные за ней функции, т.е. должна обеспечивать нормальное функционирование всем своим элементам, а для этого в нее должно быть включено достаточное количество элементов типа «работник». Желательно, чтобы система функционировала эффективно, т.е. имела минимальные непроизводственные издержки.
В данном случае под эффективностью функционирования будем понимать степень превышения количества элементов функциональных служб («работник») над всеми остальными элементами, т.е.
max F = d/(a1+ a2+ b1+ b2+ b3+ b4+ c+ e).
Понятно, что чем больше величина F тем «лучше живется» (сытнее) всем элементам системы и самой системе в целом.
5. Для решения поставленных задач, в частности, для защиты собственного базового знания от внешнего воздействия структура системы должна обладать максимальной устойчивостью к внешним воздействиям, что предполагает
V => 1,
где
V = n / (∑ Ui),
Ui — количество элементов структуры, которые будут потеряны для системы, в случае уничтожения i элемента;
n — всего элементов в системе.
6. Функционирование элементов типа «с» позволяет получить определенный эффект только тогда, когда система успевает принимать и реализовывать принятые решения. Одним из важнейших факторов здесь является минимально возможная структурная мера хаоса в принятии решения
S —> О,
где
S = log (s/(n-l)), s — количество устойчивых связей между элементами структуры;
n — общее количество элементов.
Как видно из выдвинутых требований, проектирование системы представляет собой многопараметрическую задачу с обратными связями в взаимопротиворечивыми условиями: чем больше непроизводственные издержки, тем «тоньше» защитный слой; чем меньше мера хаоса в принятии решения, тем хуже устойчивость к внешним воздействиям.
Попробуем перечислить этапы проектирования подобной системы.
Первый этап.
На первом этапе предлагается считать наиболее важным требованием к системе выполнение закрепленных функциональных обязанностей, хотя данное утверждение и не для всех систем верно. Это значит, что элементов типа «работник» должно быть столько, сколько необходимо. Предположим, что в данном случае необходимо d элементов.
Второй этап. Определить количество обслуживающего персонала.
1) Для контролирования ситуации внутри системы понадобится, как минимум, (d+ c)/k1 элементов типа а1
а1 = (a1+ a2+ b1+ b2+ b3+ b4+ c+ d+ e)/k1.
2) Для контролирования ситуации во вне системы должно хватить z/k1 элементов типа а2.
a2= z/k1.
3) Для руководства элементами типа «работник», учитывая требование 2, понадобится как минимум x/k1 руководителей.
е = (a1+ a2+ b1+ b2+ b3+ b4+ c+ d+ e)/k1.
4) Условимся, что для организации внешней охраны понадобится а1 элементов. Именно условимся, а не определим однозначно потому, что количество элементов типа а1 зависит в первую очередь не от свойств самой системы, а от ее месторасположения в пространстве. Для системы лучше, если эту величину можно будет динамически изменять в зависимости от прогнозов аналитиков.
Аналогичным образом следует определять численность а2 — решающих задачу по смене «крыши», названия и месторасположения системы, а3 -способных нанести соответствующий информационный удар по противнику, а4 — отвечающих за собственный имидж и рекламу (видоизменение).
5) Численность аналитиков зависит от степени автоматизации процессов обработки информации и объемов информации. Достаточно часто аналитическую работу осуществляет руководство системы (элементы е), но для достаточно большой системы, в которой общее число собственных элементов внешних конкурентов значительно превышает величину k1, должен обязательно существовать штат аналитиков.
Третий этап.
Спроектировать множество возможных структур системы, т.е. типовые структуры на все случаи жизни: максимально устойчивая, с минимальной мерой хаоса в принятии решения и т.п.
Четвертый этап.
Разработать несколько вариантов перестроения структур в рамках ранее определенного допустимого множества структур.
Спроектированная подобным образом система будет иметь возможность гибко реагировать на любые внешние и внутренние воздействия мгновенной собственной структурной перестройкой, что, безусловно, скажется на обшей эффективности ее функционирования.
Понятно, что в условиях активного взаимного информационного воздействия, направленного в первую очередь на структуру, как основу любой информационной системы, именно подобный подход, связанный с динамической модификацией структур, позволит системе иметь хотя бы минимальный защитный потенциал. Безусловно, для того, чтобы выйти победителем в заплыве на любую дистанцию, мало одного умения плавать. Но для не умеющего держаться на воде не приходится говорить даже о возможности участия в подобного рода соревнованиях.
Глава 36 (8). О том, что осталось за кадром или по чуть-чуть обо всем
Основной вопрос религии не существование Бога, а существование себя.
Ошо Раджниш
Изложенные в работе материалы неоднократно обсуждались на конференциях и в кругу людей, интересующихся подобными проблемами. При этом в ходе обсуждений порой рассматривались очень интересные темы, имеющие прямое отношение к данной работе, но по вине автора достаточно слабо проработанные. Чтобы как-то ответить на, возможно, возникшие у читателя вопросы, ниже приводится смысловой коктейль, основу которого составили проблемы, вопросы, замечания и предложения, высказывавшиеся в ходе имевших место быть предварительных обсуждений материалов данной книги.
Говоря о самозарождающихся и саморазрушающихся нейроструктурах, такому понятию как «элемент-нейрон» придаются совершенно невероятные свойства, не имеющие ничего общего со свойствами реальных нейронов. Нет ля здесь путаницы в терминологии?
Настоящий живой нейрон — это целый мир. Его нельзя свести к выполнению операции сложения или логарифмирования. Автор и не пытается принизить роль биологического нейрона — о нем здесь нет и речи. В работе говорится исключительно о формальных нейронах, как элементах сугубо математической модели. Нейроны живут и умирают в рамках заданной модели и наделены теми возможностями, которые позволительны в данной модели, и не более того.
Согласно определению системы ее индивидуальность— это структура Если меняется структура, то другой становится и сама система. После изменения структуры, например, после гибели или рождения элементов, перед нами уже другая система. Для самозарождающихся и саморазрушающихся структур получается, что понятие индивидуальность вообще не приемлемо. Насколько данное утверждение аргументировано, чтобы с ним можно согласиться? Если предположить, что так оно и есть, то как же тогда принимать «я»?
Здесь многое, может быть, зависит от степени изменения структуры. Если под индивидуальностью информационной системы понимать неизменность структуры, то тогда ничего индивидуального в мире не существует. Незначительные структурные изменения в сложных самообучающихся информационных системах происходят постоянно. Исследуя проблему индивидуальности, наверное, надо говорить о степени структурной перестройки системы. Интуитивно понятно, что если к миллиону элементов добавится еще один с двумя или тремя связями, то вряд ли система потеряет свою прежнюю индивидуальность. Внезапная же гибель трети элементов приведет к возникновению совершенно иного «я».
Но тогда из сказанного с логической непогрешимостью следует, что один и тот же человек в детском и пожилом возрастах — это совершенно разные люди?
Ребенок и старик, в которого превратился этот ребенок, наверное, в ряде случаев могут быть идентифицированы как одно лицо, но вот как одна и та же информационная самообучающаяся система — вряд ли. В части восприятия и обработки информации они совершенно различны. Единственный вариант, если ребенок был в достаточной степени защищен от окружающей среды и его до самой старости ничему не обучали, то тогда системы могут быть идентифицированы, например, в случае врожденного дебилизма информационная система-старик ничем не отличается от исходной системы-ребенок. Но в этом случае речь идет как раз об информационной системе, неспособной к обучению.
В решение серьезных философских вопросов очень многое зависит от базовых определений. Что касается данной работы, то в ней паролем, открывающим смысл многих определений и доказанных теорем, является отношение автора к