CC BY
16
METHODS OF DETECTING COMPUTER ATTACKS USING FRACTAL ANALYSIS AND
MACHINE LEARNING METHODS
M.A. Kribel, R.A. Perov, O.S. Lauta, V.B. Sychuzhnikov
Annotation. The article considers the method of detecting computer attacks for stationary and non-stationary traffic. The analysis of machine learning algorithms to identify anomalies caused by computer attacks is carried out. The minimum number of packets to determine the accuracy of this technique is also calculated.
Key words: Anomalies, computer attacks, data transmission network, machine learning method, stationary time series, self-similarity.
Kribel Alexander Mikhailovich, postgraduate, nemo4ka74@,gmail.com, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after S.M.Budyonny,
Perov Roman Aleksandrovich, postgraduate, roma.perov@list.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after S.M.Budyonny,
Lauta Oleg Sergeevich, doctor of technical sciences, professor, laos-82@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after S.M.Budyonny,
Sychuzhnikov Viktor Borisovich, senior researcher, Sych-SPB19@gmail. com, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after S.M.Budyonny
УДК 004
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-5-178-186
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЫБОР ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ ИЗ КРУПНОГАБАРИТНЫХ МОДУЛЕЙ (ЧАСТЬ 2)
Т.К. Кузьмина, Р.Т. Аветисян, А.Т. Мирзаханова
В настоящей работе исследованы факторы, влияющие на принятие организационно-технологических решений на различных этапах объемно-блочного домостроения. В статье представлен экспертный опрос, на основании которого были проведены статистические расчеты. По результатам проведенного исследования была определена наиболее значимая группа факторов, действие которого может оказать наибольшее влияние на качество и безопасность готовой модульной продукции при принятии организационно-технологических решений.
Ключевые слова: крупногабаритное объемно-блочное домостроение, модульное строительство, качество и безопасность готовой модульной продукции.
Объемно-блочное домостроение является перспективным направлением индустриального метода возведения зданий различного назначения. Индустриальный метод производство крупногабаритных объемных блоков позволяет обеспечить высокую степень заводской готовности модуля, качество выпускаемой продукции, сокращение сроков строительства за счет уменьшения числа операций на строительной площадке [1-5]. Крупногабаритное модульное домостроение - гарант качества и высокой производительности труда [6-10].
В рамках исследования технологии объемно-блочного домостроения одной из задач являлось выявление наиболее значимой группы факторов, которые могут оказывать влияние на качество и безопасность готового модуля при выборе организационно-технологических решений. В ходе проведенного исследования выявленные факторы были поделены на четыре группы: производство, транспортировка, входной контроль модуля на строительную площадку и устройство в проектное положение. Для определения наиболее значимой группы факторов, оказывающей влияние на качество и безопасность модуля при выборе организационно-технологических решений, была разработана исследовательская анкета. Выявленные факторы каждой группы эксперты оценили по пятибалльной шкале в порядке приоритетности, где 1-невлияющий фактор, 2-незначительно влияющий и т.д., 5-влияющий значительно.
Ввиду отсутствия статистических данных принято решение провести экспертный опрос для определения весовых показателей каждой группы факторов. Экспертная оценка основывается на обосновании направления развития, исходя из преимущественного качественного, а не количественного анализа. Такой подход к прогнозированию получил название метода экспертных оценок.
В теории ранговой корреляции для оценки степени согласованности используется несколько критериев согласия. Наибольшей популярностью при анализе пользуется две модификации коэффициента ранговой корреляции: это критерий согласования Кенделла и коэффициент корреляции Пирсона.
В данной работе выполнен анализ технических решений, связанных с производством, транспортировкой, входным контролем модуля на строительную площадку и монтажом в проектное положение объемных блоков на основе количественного показателя экспертной оценки. Применительно к рассматриваемой задаче в качестве экспертов выступают специалисты, имеющие опыт работы в строительстве объемно-блочных зданий.
Чтобы представлялось возможным определить числовую характеристику составленных экспертных мнений и на основе этого принять организационно-техническое решения, необходимо чтобы полученные результаты многокритериального опроса были обработаны с помощью статистических методов и приведены к конечному результату.
На предварительном этапе обработки данных, необходимо оценить, насколько качественными представляются оценки экспертов, полученные в результате опроса. Одним из статических методов, который позволяет это оценить, является коэффициент конкордации Кенделла W, который дает возможность определить степень согласованности мнений экспертов[11-12].
Считается этот метод по следующей формуле:
12^5
^ ~ мчмз-мьм^!^' (1)
(2)
5 = Е7=1[Я11*у-';-М-(« + 1)]2, (3)
где t - число одинаковых рангов, поставленных ьым экспертом; М - количество экспертов; N - количество критериев.
Для получения исходных данных перед проведением расчета коэффициента конкордации W проводится опрос, где эксперты оценивают представленные варианты на основе критериальной системы рангов. Результаты опроса сведены в табл. 1-4.
Оценка значимости коэффициента конкордации вычисляется по критерию согласия Пирсона х2:
2 — 12'5 (4)
В таблице представлены факторы (У), выявленные на производстве крупногабаритных модулей в заводских условиях и эксперты (Х). Для определения наиболее значимых факторов (У) в данной группе эксперты (Х) произвели оценку по пятибалльной шкале в порядке приоритетности, где 1-невлияющий фактор, 2-незначительно влияющий и т.д., 5-влияющий значительно.
Таблица 1
Результат экспертного опроса по первой группе факторов
X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X! 0 X1 1 X1 2 X1 3 X1 4 X1 5 X1 6 X1 7 X1 8 X1 9 X2 0
У1 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4
У2 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1
У3 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2
У4 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5
У5 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3
У6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
У7 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5
У8 5 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5
У9 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4
У1 0 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1
У1 1 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2
У1 2 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5
У1 3 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3
У1 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
У1 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5
W = 0.83 говорит о наличии высокой степени согласованности мнений экспертов. Вычисленный х2 сравним с табличным значением для числа степеней свободы К=п-1=15-1=14 и при заданном уровне значимости а=0.05.
Так как х2 расчетный 231.82 > табличного (23.68479), то W = 0.83 - величина не случайная, а потому полученные результаты имеют смысл и могут использоваться в дальнейших исследования.
В данной группе представлены факторы, способные оказать влияние на качество и безопасность в момент транспортировки готового модуля. Для определения наиболее значимых факторов (У) в данной группе эксперт (Х) произвели оценку по пятибалльной шкале в порядке приоритетности, где 1-невлияющий фактор, 2-незначительно влияющий и т.д., 5-влияющий значительно.
W = 0.78 говорит о наличии высокой степени согласованности мнений экспертов. Вычисленный х2 сравним с табличным значением для числа степеней свободы К = п-1 = 14-1 = 13 и при заданном уровне значимости а =0.05. Так как х2 расчетный 201.93
> табличного (22.36203), то W = 0.78 - величина не случайная, а потому полученные результаты имеют смысл и могут использоваться в дальнейших исследованиях.
В данной группе представлены факторы, возникающие в момент входного контроля крупногабаритного модуля на строительной площадке. Для определения наиболее значимых факторов (У) в данной группе эксперты (Х) произвели оценку по пятибалльной шкале в порядке приоритетности, где 1-невлияющий фактор, 2-незначительно влияющий и т.д., 5-влияющий значительно.
W = 0.64 говорит о наличии средней степени согласованности мнений экспертов. Вычисленный х2 сравним с табличным значением для числа степеней свободы К=п-1=12-1=11 и при заданном уровне значимости а=0.05. Так как х2 расчетный 140.32
> табличного (19.67514), то W = 0.64 - величина не случайная, а потому полученные результаты имеют смысл и могут использоваться в дальнейших исследованиях.
В данной группе представлены факторы, возникающие в момент устройства крупногабаритного модуля в проектное положение. Для определения наиболее значимых факторов (У) в данной группе эксперты (Х) произвели оценку по пятибалльной шкале в порядке приоритетности, где 1-невлияющий фактор, 2-незначительно влияющий и т.д., 5-влияющий значительно.
Таблица 2
Результат экспертного опроса по второй группе фактор
X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X! 0 X1 1 X1 2 X1 3 X1 4 X1 5 X1 6 X1 7 X1 8 X1 9 X2 0
У1 6 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4
У1 7 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1
У1 8 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2
У1 9 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5
У2 0 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3
У2 1 4 5 4 5 5 5 5 4 5 5 5 5 4 5 5 5 5 4 5 5
У2 2 5 4 5 5 4 5 5 5 4 4 5 4 5 5 5 4 5 5 4 5
У2 3 4 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5
У2 4 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4
У2 5 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1
У2 6 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2
У2 7 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5
У2 8 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3
У2 9 5 5 5 4 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5
Таблица 3 Результат экспертного опроса по третьей группе факторов
X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X1 0 X1 1 X1 2 X1 3 X1 4 X1 5 X1 6 X1 7 X1 8 X1 9 X2 0
У3 0 5 4 5 4 5 4 5 3 4 5 4 1 4 5 3 4 5 4 5 4
У3 1 2 1 2 3 5 1 2 5 1 2 3 5 1 5 2 1 2 3 2 1
У3 2 1 2 1 2 3 5 1 1 2 1 2 3 2 1 1 5 1 2 5 2
У3 3 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5
У3 4 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3
У3 5 4 5 4 5 5 5 5 4 5 5 5 5 4 5 5 5 5 4 5 5
У3 6 5 4 5 5 4 4 5 5 4 4 5 4 5 4 5 4 5 5 4 4
У3 7 4 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5
У3 8 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4
У3 9 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1
У4 0 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2
У4 1 5 4 5 4 4 5 3 5 4 4 4 4 5 3 4 4 5 4 4 5
Таблица 4
Результат экспертного опроса по четвертой группе^ факторов
X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X! 0 X1 1 X1 2 X1 3 X1 4 X1 5 X1 6 X1 7 X1 8 X1 9 X2 0
Y4 2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Y4 3 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5
Y4 4 5 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5 4 5 5 5 4 5 5
Y4 5 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4 5 3 4 4 4 1 4
Y4 6 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 3 2 1
Y4 7 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 3 2
Y4 8 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5 3 5 4 5 4 4 5
Y4 9 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 1 2 3
Y5 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Y5 1 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 4 5
W = 0.85 говорит о наличии высокой степени согласованности мнений экспертов. Вычисленный х2 сравним с табличным значением для числа степеней свободы К=п-1=10-1=9 и при заданном уровне значимости а=0.05 Так как х2 расчетный 153.01 > табличного (16.91898), то W = 0.85 - величина не случайная, а потому полученные результаты имеют смысл и могут использоваться в дальнейших исследованиях.
По данным экспертного опроса для первого и четвертого способа, уровень кон-кордации W составил 0,83 и 0, 85 соответственно. Показатель хи-квадрат равный 233,98 и 153,01 соответственно больше табличного равного 15,5 для степени свободы 14 и 9 и уровне значимости 0,05, исходя из чего можно утверждать, что значение коэффициента конкордации не является случайным, согласованность присутствует. Для второй группы факторов уровень конкордации W составил 0,77. Показатель хи-квадрат равный 202,018 больше табличного равного 22,36 для степени свободы 13 и уровне значимости 0,05, исходя из чего можно утверждать, что значение коэффициента кон-кордации не является случайным, согласованность присутствует. В третьей группе факторов уровень конкордации W составил 0,6. Показатель хи-квадрат равный 140,32 больше табличного равного 19,67 для степени свободы 11 и уровне значимости 0,05, исходя из чего можно утверждать, что значение коэффициента конкордации не является случайным, согласованность присутствует.
Таблица 5
И гтоговые результаты расче/ пов
1. Производство 0.83 233.98
2. Транспортировка 0.77 202.01
3. Входной контроль модуля на строительной площадке 0.64 140.32
4. Устройство в проектное положение 0.85 153.01
Математическая обработка данных показала высокую согласованность и значимость первой группы факторов, второй и четвертой. Наименьшие показатели выявлены у третьей группы.
После проведения предварительной оценки качественности предоставленных данных, необходимо на основе усредненных опросных данных по четырем группам факторов определить какой из способов является наиболее влияющим на качество и безопасность готового модуля при принятии организационно-технологических решений исходя из критериальных оценок. В качестве метода определения был использован «метод средневзвешенного значения» или т.н «суперкритерий» [12].
Различают следующие виды суперкритериев:
1. аддитивный критерий
2. мультипликативный критерий
3. максиминный (минимаксный) критерий
Для решения данной задачи используется аддитивный критерий оптимальности (обобщенная функция цели), который определяется по формуле:
F(.aij) = 1ZJ=1Aj•aij, (5)
где ау - значение частного (локального) критерия; ^ - вес (важность) _]-го частного критерия.
В результате проведенного исследования были получены следующие значения, представленные в табл. 6.
Таблица 6
Нормализация критериев.......
А £ о £ 2 £ 3 £ 4 % 5 % 6 % 7 % 8 % 9 % 0 И 2 И 3 И 4 5 % 6 а 7 И 8 И 9 0 2
1 Л к & га 13 £ т р п с к т т р я с к т т р п с к т т р я с к т т р п с к т т р я с к т т р я с к т т р Я с к т т р Я с к т т & ^ п с к т р п с к т т & ^ п с к т т & ^ п с к т р п с к т т & ^ п с к т т & ^ п с к т т р п с к т т & ^ п с к т р п с к т р п с к т
о ш н о ч о ш п 0.89 0.89 0.91 0.91 0.87 0.91 0.91 0.89 0.89 0.92 0.91 0.89 0.92 0.91 0.94 0.89 0.91 0.91 0.89 0.91
о & с
Транспортиров- ка 0.82 0.84 0.87 0.86 0.85 0.89 0.86 0.84 0.84 0.85 0.88 0.87 0.87 0.87 0.86 0.86 0.87 0.86 0.87 0.89
я о и >я о я Л ц о тр 0.85 0.83 0.87 0.89 0.91 0.85 0.89 0.83 0.85 0.89 0.92 0.85 0.85 о 0.83 0.89 0.87 0.85
о X ш
Монтаж в прокт - - - - 0.97 - - - - - - - - - - - - - - -
тах 00 СП 00 рп 00 со 3.58 рп 00 рп 00 рп 00 рп «о рп РП 00 рп 4 00 со «О СО
Результаты расчета влияющей группы факторов: Fi =0.90; F2 = 0.86; F3 = 0.88; F4 =0.99.
На основании математической обработки четвертая группа факторов оказывает наибольшее влияние на качество и безопасность готового модуля при принятии организационно-технологических решений, так как она соответствует наибольшему значению аддитивного критерия.
По итогам статистической обработки данных получены следующие результаты:
1. Выявлены группы факторов, оказывающие наибольшее влияние на качество и безопасность готового модуля на четырех этапах при принятии организационно-технологических решений.
2. По результатам предварительной обработки полученных результатов опросов было получено, что уровень согласованности мнений среди экспертов высокий по первому, второму и четвертому фактору - высокий. Результаты третьего фактора показывают меньшую согласованность, что объясняется слишком большим разбросом профессиональных знаний о втором факторе среди экспертов.
3. По результату расчета «средневзвешенного показателя» с учетом разных весовых коэффициентов наиболее влияющим фактором оказался четвертый - монтаж в проектное положение.
4. В дальнейших исследованиях целесообразно руководствоваться полученными данными для создания оптимизационной модели в целях ее увязки с процессом производства работ.
Список литературы
1. Захарова М.В., Пономарев А.Б. Опыт строительства зданий и сооружений по модульной технологии // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8, № 1. С. 148-155.
2. Аветисян Р.Т. Перспективы развития объемно-блочного домостроения в России // Дни студенческой науки - 2020. Стр. 1256-1258.
3. Лапидус А.А., Аветисян Р.Т., Мирзаханова А.Т., Казарян Р.Р. Перспективы развития BIM технологий на территории российской федерации // Системотехника строительства. Киберфизические строительные системы - 2019. С. 331-334.
4. Курбанов З. А., Понамарев А. В., Овсянников С. В. Объемно-блочное домостроение: история и современные тенденции // Избранные доклады 62-й университетской научно-технической конференции студентов и молодых ученных. Томск: Томский государственный архитектурно-строительный университет. 2016. С. 841-845.
5. Олейник П.П., Бродский В.И. Организация строительства как вид работ, влияющих на безопасность объектов // Промышленное и гражданское строительство. -2015. -№ 7. - С. 71-75.
6. Курбанов З. А., Понамарев А. В., Овсянников С. В. Объемноблочное домостроение: история и современные тенденции // Избранные доклады 62-й университетской научнотехнической конференции студентов и молодых ученных. Томск: Томский государственный архитектурно-строительный университет. 2016. С. 841-845.
7. Бронников П.И. Объемно-блочное домостроение. М.: Стройиздат, 1979.
160 с.
8. Хубаев А.О., Саакян С.С., Макаев Н.В. Мировая практика в области модульного строительства // Construction and Geotechnics. 2020. Т. 11, № 2. С. 99-108. DOI: 10.15593/2224-9826/2020.2.09.
9. Белозерский А.М. Объемно-блочное домостроение в России // Наука и техника транспорта. 2012. № 3. С. 55-59.
10. Ализаде С.А. Объемно-блочное домостроение: опыт и перспективы развития // Архитектура и дизайн. 2017. № 1. С. 38-52.
11. Кузьмина Т.К., Большакова П.В. Выявление и систематизация факторов при подготовке объектов к строительству техническим заказчиком (застройщиком) // Строительное производство. 2020. №4. С. 38-43.
12. Бешелев, С. Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич. [2-е изд., перераб. и доп.]. М.: Статистика, 1980. 263 с
13. Han Y.J., Zhu W.Z. The Development of Modular Building in China 2016 International Conference on Applied Mechanics, Electronics and Mechatronics Engineering (AMEME) (Beijing, PEOPLES R CHINA). 2016. P. 204-207.
Кузьмина Татьяна Константиновна, канд. техн. уаук, доцент, kyzmina tkamail.rn, Россия, Москва, Национальный исследовательский Москвоский государственный строительный университет,
Аветисян Роберт Тигранович, магистр, robert.avetisyan.98@mail.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Москвоский государственный строительный университет,
Мирзаханова Аида Тимуровна, магистр, mirzahanova-aida@rambler.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Москвоский государственный строительный университет
FACTORSINFLUENCING THE CHOICE OF ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS IN THE CONSTRUCTION OF BUILDINGS FROM
LARGE-SIZED MODULES (PART 2)
T.K. Kuzmina, R.T. Avetisyan, A.T. Mirzakhanova
The article provides a literary analysis on the topic of large-sized volume-block housing construction. Volume-block housing construction is relevant because it allows providing the population with inexpensive and comfortable housing by today's standards, less technological waste is produced during the manufacture of blocks, it is possible to provide better conditions for safe work in factory conditions than in production, high quality structures. The features of the construction of residential buildings from large-sized modules are considered. Practical experiments were carried out to determine the most influential factors. The purpose of this work was to identify factors that affect the quality and safety of the finished modular building structure at various stages: production, transportation, entrance control, installation in the design position. A scientific and technical hypothesis has been compiled, which assumes an increase in efficiency in making organizational and technological decisions during the construction of buildings from large-sized models.
Key words: large-sized volume-block housing construction, modular construction, quality and safety of finished modular products.
Kuzmina Tatiana Konstantinovna, candidate of technical sciences, docent, kyzmi-najk@,mail.ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Avetisyan Robert Tigranovich, master, robert. ave tisyan. 98@mail. ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Mirzakhanova Aida Timurovna, master, mirzahanova-aida@rambler. ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering
185
