CC BY
13
Хайруллин Рустам Зиннатуллович, д-р физ-мат. наук, ведущий научный сотрудник, [email protected], Россия, Мытищи, «Главный научный метрологический центр» Министерства обороны Российской Федерации
APPLICATION OF BYESIAN NETWORKS METHODS TO ESTABLISHING THE CAUSE-AND-EFFECTRELATIONSHIPS
R.Z. Khayrullin
The developed Bayesian network model intend for makes it possible to establishing the cause-and-effect relationship by means of analyses of statistical information that concern of verification of measuring instruments. The model permits to estimate influence of different factors on the results of verifications, as well as to get answers to many questions such as "what will be, if..." .
Key words: Bayesian network, a priori and a posteriori distribution laws.
Khayrullin Rustam Zinnatullovich, doctor of physics and mathematics sciences, Leading Researcher, [email protected], Russia, Mytishchi, «Main Scientific Metrological Center» of the Ministry of Defense of the Russian Federation
УДК 621.396
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-218-224
ПРОЦЕДУРЫ СИТУАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДОЛЖНОСТНЫХ ЛИЦ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ
Н.П. Удальцов, П.А. Агеев, А.М. Кудрявцев
В статье рассматриваются основные процедуры ситуационного моделирования деятельности должностных лиц органов управления (организации) с целью совершенствования способов и методов работы и повышения качества управления.
Ключевые слова: должностное лицо, орган управления, организация, ситуационное моделирование, информационно-аналитическая деятельность, геоинформационные технологии, обстановка, сценарий, специальное программное обеспечение.
Разноплановость решаемых задач и сложная организационная структура органов управления различных организаций требует специальных подходов к моделированию их работы.
Среди множества способов и методов моделирования наибольший интерес в данном случае представляет ситуационное моделирование. Рассматривать ситуационное моделирование необходимо, прежде всего, как эффективный инструмент подготовки должностных лиц (ДЛ) органов управления (ОУ) различного уровня управления [3-10].
Цель применения средств ситуационного моделирования заключается в совершенствовании методов работы должностных лиц и повышение качества управления подчиненными.
С использованием ситуационного моделирования можно формально, алгоритмически описать следующие основные функции управления:
оценка обстановки и формирование предположений о ее вероятном характере развития с учетом множества факторов и условий;
оценка реальных возможностей организации в сложившейся обстановке; разработка вариантов (сценариев) деятельности организации и вариантов ее развития в зависимости от складывающейся обстановки;
проведение расчетов, обоснований и решение различных информационно-аналитических задач, в зависимости от варианта развития обстановки;
218
ведение электронного документооборота, в первую очередь по решению информационно-аналитических задач;
решение управленческих задач с использованием геоинформационных технологий (систем) и результатов комплексной информационно-аналитической деятельности.
Использование инструментов ситуационного моделирования позволяет решать следующие задачи:
детальное представление сложной динамически меняющейся обстановки; детализированное представление (определение порядка деятельности, решения управленческих, информационно-аналитических задач) деятельности как отдельных должностных лиц, так и органа управления организацией в целом;
подготовку ДЛ ОУ как при решении частных управленческих задач, так и при работе в составе единого органа управления.
По сути, использование инструментов ситуационного моделирования позволяет детально проработать элементы работы отдельных должностных лиц и одновременно создать комплексное целостное представление о функционировании организации в целом.
Типовыми примерами реализации методов ситуационного моделирования являются: организация и проведение подготовки сотрудников без отрыва от выполнения ими основных функциональных обязанностей;
моделирование и прогнозирование действий организации и конкурентов; организация и ведение информационно-аналитической деятельности в интересах обеспечения работы организации.
В процессе подготовки должностных лиц целесообразно использовать подходы, позволяющие создавать обучаемым ситуации, аналогичные или достаточно близкие к реальным условиям их работы [3-10].
Процесс подготовки ДЛ реализуется с помощью имитационно-моделирующего специального программного обеспечения (ИМСПО).
Состав ИМСПО должен обеспечивать:
моделирование реальной и прогнозируемой обстановки (ситуации) в пространственно-временной плоскости;
моделирование функционирования технических средств организации; разработку и «проигрывание» сценариев действий должностных лиц в конкретной обстановке (ситуации)по вариантам ее развития;
режим обучения (тренинга) должностных лиц в типовых ситуациях с возможностью оценки их действий.
Вариант последовательности действий ДЛ ОУ в конкретной складывающейся обстановке представлен на рис. 1.
Оценку действий ДЛ ОУ в различных условиях складывающейся обстановки [1, 2] осуществляют на основе вычисления полноты Жд
Гд Явып/Dмод , (1)
где Явып - количество правильно выполненных действий (управленческих решений); Ямод - общее количество заложенных в модель эталонных действий (управленческих решений) для конкретной ситуации, их качества (адекватности) Q
е=Опр/£общ , (2)
где Япр - количество правильных и своевременных действий (управленческих решений); Ообщ -общее количество заложенных в модель эталонных (правильных) действий (управленческих решений), и своевременности АТсв управленческих решений (действий) в соответствии с имитируемыми параметрами складывающейся обстановки
АТсв<АТмод , (3)
где АТмод - эталонный интервал времени, отведенный на принятие решения, заданный на этапе моделирования.
Значения параметров и соответствующие оценки действий ДЛ ОУ представлены в
табл. 1.
Предлагается разработать специальное программное обеспечение (СПО), позволяющее моделировать обстановку для типовых и произвольных ситуаций и соответствующие действия ДЛ ОУ (организации).
1. Указание от учредителя по оценке обстановки (ситуации);
2. Постановка задачи руководителем (директором) организации своему заместителю;
3. Указания старшему менеджеру (направление 1);
4. Постановка задач менеджерам (направление 1) по оценке обстановки (ситуации);
5. Указания старшему менеджеру (направление 2);
6. Постановка задач менеджерам (направление 2) по оценке обстановки (ситуации);
7. Указания старшему менеджеру (направление 3);
8. Постановка задач менеджерам (направление 3) по оценке обстановки (ситуации);
9. Доклад результатов оценки обстановки (ситуации) по элементам направления 1;
10. Доклад обобщенных данных по оценке обстановки, касающейся направления 1;
11. Доклад результатов оценки обстановки (ситуации) по элементам направления 2;
12. Доклад обобщенных данных по оценке обстановки, касающейся направления 2;
13. Доклад результатов оценки обстановки (ситуации) по элементам направления 3;
14. Доклад обобщенных данных по оценке обстановки, касающейся направления 3;
15. Обобщенный доклад по результатам оценки обстановки (ситуации);
16. Доклад учредителю по текущей обстановке (ситуации)
Рис. 1. Последовательность действий должностных лиц органов управления
СПО формирования моделей обстановки для типовых вариантов предназначено для имитации учебных условий действий ДЛ и должно обеспечивать:
формирование данных для имитации проявления разнородных признаков деятельности как самой организации (ОУ), так и ее конкурентов различного уровня;
использование геоинформационных технологий (систем) в интересах описания геопространственных условий функционирования организации;
задание динамики изменения обстановки в соответствии с разработанным сценарием; определение основных параметров обстановки и сценариев ее развития; формирование данных для проведения обучения ДЛ в составе ОУ; имитацию информационно-аналитической деятельности ОУ;
формирование данных для выявления, разработки, накопления и доклада признаков состояния и деятельности организации (ОУ), а также данных о состоянии, характере действий и намерениях конкурентов;
формирование результатов работы должностных лиц, учетных, отчетных и информационно-аналитических документов (докладов, справок, аналитических сводок и т. д.). СПО выполняет следующие задачи:
оценку сложившейся обстановки(ситуации) и перспектив (вариантов) ее развития; подготовку данных для обоснования изменений в обстановке;
формирование моделей различных объектов деятельности, описание их характеристик и существенных свойств;
обеспечение возможности построения упорядоченной структуры объектов профессиональной деятельности с возможностью наследования свойств родительских объектов;
разработку структуры моделируемых действий, обеспечение возможности присвоения приоритета объектам(сферам) деятельности, создание групповых объектов; присвоение объектам состояний, параметров, их значений;
формирование календаря событий с указанием данных обстановки для определения связей «задача-объект-проявление-действие» на временной оси;
формирование данных для составления и уточнения структурно-функциональных моделей объектов профессиональной деятельности, их состояния и характера деятельности, заполнение формуляров с указанием их характеристик;
возможность остановки процесса реализации модели и возвращения назад по временной оси для оценки действий обучаемых;
ведение баз данных по объектам профессиональной деятельности;
ведение баз данных (баз знаний) по функциям(характеру деятельности) должностных лиц (обучаемых);
ведение автоматического накопления и структурно-статистического анализа признаковой информации;
формирование семантического потока входной информации в интересах информационно-аналитической деятельности органа управления (организации);
выдачу регламентированной последовательности вводных (указаний) должностным лицам органа управления (организации).
Таблица 1
Значения параметров и соответствующие оценки действий должностных лиц органов __управления__
Параметр Критерий Количественная оценка Качественная оценка
Полнота, Шд 0,9 и более отлично справился успешно
0,75< Шд< 0,9 хорошо справился
0,5< Шд< 0,75 удовлетвори-тельно справился с трудом
Шд< 0,5 неудовлетворительно не справился
Качество, Q 0,9 и более отлично справился успешно
0,75< Q< 0,9 хорошо справился
0,5< Q< 0,75 удовлетвори-тельно справился с трудом
Q< 0,5 неудовлетворительно не справился
Своевременность, ДТсв ДТсв < 0,9ДТмод отлично справился успешно
0,9ДТмод< ДТсв < ДТмод хорошо справился
ДТмод< ДТсв < 1,1ДТмод удовлетвори-тельно справился с трудом
1,1ДТмод< ДТсв неудовлетворительно не справился
В интересах ситуационного моделирования деятельности должностных лиц органа управления (организации) СПО предоставляет следующие возможности:
задание вариантов описания состава и структуры органов управления; определение перечня типовых мероприятий деятельности ДЛ ОУ, порядок взаимодействия их между собой в различных ситуациях;
разработка вариантов сценариев развития обстановки на различных этапах проведения подготовки должностных лиц;
разработка вариантов сценариев действий должностных лиц на различных этапах их подготовки в соответствии с моделируемой обстановкой;
формализация деятельности конкретных ДЛ ОУ;
разработка циклограмм совокупной деятельности должностных лиц при решении ими управленческих задач;
представление ситуационных моделей функционирования органов управления в виде совокупности частных сценариев.
Вариант разрабатываемых сценариев действий ДЛ ОУ в конкретной складывающейся обстановке представлен на рис. 2.
В качестве исходных (входных) данных для функционирования указанного СПО выступают:
данные об обстановке (реальные или прогнозируемые);
статистические данные об объектах информационно-аналитической деятельности; перечень и содержание последовательных событий, определяющих изменение обстановки в соответствии с выбранным сценарием ее развития;
перечень, последовательность и содержание действий должностных лиц; информационно-справочные материалы (нормативные и директивные документы, данные по учету и характеристикам технических средств, средств автоматизации, справочные данные по конкурентам и т. д.).
Выходными данными СПО являются: информационные и отчетные документы;
данные по расчету и планируемому распределению имеющихся технических средств и человеческих ресурсов;
данные о текущем состоянии и прогнозировании развития обстановки; данные о деятельности конкурентов;
информационно-аналитические материалы по основным направлениям работы организации;
документы, содержащие расчетные, аналитические и прогностические данные; распорядительные документы (указания, команды, распоряжения и т. п.).
Вариант N
га
^
т о х га
13 ю О
к т
13 ф
Действие 3
Действие 1
Действие 4
Действие 2
N tN2 (N3 (N4 . . . tNк
(м<
Рис. 2. Вариант потока событий на заданном интервале модельного времени
222
Событие 4
Событие 2
Событие 1
Событие 3
Таким образом, предложенный вариант ситуационного моделирования деятельности должностных лиц органов управления (организации) позволяет осуществлять моделирование деятельности, практически, любой организации и осуществлять обучение и контроль подготовленности должностных лиц в рамках своих функциональных обязанностей.
Список литературы
1. Шерстюк В.Г. Метод динамической оценки двух потоков событий // Херсон: Вестник ХНТУ, № 3, 2011. С. 82-103.
2. Шерстюк В.Г. Основы теории динамических сценарно-прецедентных интеллектуальных систем. Херсон: ХНТУ, 2012. 432 с.
3. Способ системно-динамического представления радиоэлектронной обстановки для профессиональной подготовки специалистов радиомониторинга (Пат. РФ № 2627255, МПК G09B 9/00, опубл. 04.08.2017, бюл. № 22).
4. Способ обработки результатов радиомониторинга (Пат. РФ № 2659486, МПК G01S5/00, опубл. 02.07.2018, бюл. № 19).
5. Способ обработки результатов радиомониторинга (Пат. РФ № 2736329, МПК G01S5/00, опубл. 13.11.2020, бюл. № 32).
6. Копичев О.А., Петров И.Б., Агеев П.А. Модель динамической РЭО на основе авто-матно-лингвистического описания параметров функционирования РЭС. Труды учебных заведений связи. Т. 2. № 4. СПб.: ФГБОУВО СПБГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2016. С. 5-10.
7. Копичев О.А., Кудрявцев А.М., Агеев П.А. Имитация ЭМО на основе автоматных моделей мобильных объектов с установленными РЭС. ЗАО «Издательство «Радиотехника», Успехи современной радиотехники, № 5. М., 2016. С. 65-69.
8. Агеев П.А., Кудрявцев А.М., Смирнов А.А. Процедуры структурно-статистической обработки данных радиомониторинга // Известия тульского государственного университета. Технические науки, 2019. Вып. 7. С. 288-294.
9. Агеев П.А., Кудрявцев А.М., Заика П.В. Модель информационных признаков объектов и источников радиомониторинга // Известия тульского государственного университета. Технические науки, 2020. Вып. 5. С. 78-83.
10. Агеев П.А., Удальцов Н.П., Заика П.В. Способ выявления характеристик взаимосвязности размещения объектов в оперативном построении войск // Известия тульского государственного университета. Технические науки, 2021. Вып. 6. С. 164-170.
Удальцов Николай Петрович, канд. воен. наук, профессор, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Агеев Павел Александрович, канд. воен. наук, преподаватель, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Кудрявцев Александр Михайлович, д-р воен. наук, профессор, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного
PROCEDURES OF SITUATIONAL MODELING TO ACTIVITY OF THE EXECUTIVES
MANAGEMENT BODY
N.P. Udalzov, P.A. Ageev, A.M. Kudmyvcev
The Article is Presented the Procedurs of Situational Modeling to Activity of the Executives Management Body (the Organizations) for the Reason Improvements Ways and Methods of the Work and Increasing Quality Management.
Key words: executive, management body, organization, improvements modeling, information-analytical activity, geographic information technologies, situation, scenario, special software.
Udalzov Nikoly Petrovich, candidate of military sciences, professor, pol18deligne@rambler. ru, Russia, Sankt-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Ageev Pavel Aleksandrovich, candidate of military sciences, lecturer, pol18deligne@,rambler. ru, Russia, Sankt-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Kudrayvcev Aleksandr Mikhailovich, doctor of military sciences, professor, pol18deligne@rambler. ru, Russia, Sankt-Petersburg, Military academy of telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny
УДК 004.942
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-224-227
МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОТОЧНОГО ОРУЖИЯ И КОМПЬЮТЕРНЫХ АТАК
Г.В. Матвейкин
Задача формирования структуры транспортной сети связи в статье представлена в виде совокупности взаимоувязанных подзадач: синтеза структуры (топологической и потоковой) транспортной сети связи; реконструкции структуры транспортной сети связи; оценки структуры транспортной сети связи в условиях воздействия на нее внешних дестабилизирующих факторов (высокоточного оружия и компьютерных атак); распределения систем передачи на структуру транспортной сети связи.
Ключевые слова: транспортная сеть, устойчивость, алгоритм муравьиной колонии.
Бурное развитие и внедрение современных инфокоммуникационных технологий в системы связи специального назначения изменило тактику, формы и способы ведения военных действий, что позволило повысить эффективность применения разнородных группировок войск (сил) и значительно сократить цикл управления ими. Реализация боевого потенциала группировок войск (сил) невозможна без эффективной системы управления, которая базируется на системе связи. Поэтому, с целью достижения превосходства в современных военных действиях противник использует высокоточные средства поражения и средства кибернетического воздействия [1], нарушающие функционирование сетей связи специального назначения [2]. При этом наиболее подвержены воздействию внешних факторов элементы транспортной сети связи специального назначения (ТСС), так как она обеспечивает целостность телекоммуникационной сети военного назначения.
Характеристики и показатели качества функционирования ТСС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов будут определять требования к устойчивости, пропускной способности и управляемости. Для обеспечения заданных показателей качества функционирования ТСС определяющее значение имеет ее структура, которая формируется с учетом требований по пропускной способности и внешних дестабилизирующих воздействий.
При формализованном описании элементов и структуры ТСС ее можно представить в виде неориентированного графа G(A, B) где A = {аг}, I = 1,...,N - множество вершин графа; B = {Ьу}, I = 1,., N j = 1,., п - множество ребер графа, а также заданы пары корреспондирующих узлов Zs, которые определяют количество направлений связи 5 при 5 = 1,., 5". При этом каждое направление связи содержит к каналов, при к = 1,., К.
В качестве целевой функции задачи формирования структуры транспортной сети целесообразно использовать функцию характеризующую расход сил и средств на ее построение с учетом обеспечения требований по устойчивости и качеству обслуживания телекоммуникационного ресурса:
