В настоящее время не существует систем, позволяющих производить сквозное автоматизированное проектирование и диагностику систем безопасности. Одновременно возрастают требования к качеству решения данных задач ввиду увеличения количества базовых технических средств (ТС), на основе которых строится система безопасности (СБ), и возрастания изощренности способов проникновения на охраняемые объекты. Вопрос о разработке методов, алгоритмов и программных средств автоматизации проектирования систем безопасности уже давно стал более чем актуальным, однако его решение сталкивается со следующими проблемами: 1) отсутствие программных средств (ПС) параметрического и структурного синтеза СБ; 2) отсутствие достаточного количества эффективных методов и адекватных математических моделей (ММ), которые могут быть использованы при разработке вышеназванных ПС; 3) невозможность полностью или частично формализовать некоторые аспекты разработки и функционирования СБ. Решение данных проблем заключается в разработке методов, алгоритмов и программных средств автоматизации и интеллектуализации проектирования СБ, которые при их интеграции с уже имеющимися САПР компонентного и схемотехнического уровней проектирования должны составить сквозную интеллектуализированную САПР СБ. Данная САПР должна содержать в себе элементы искусственного интеллекта (ИИ) и, в первую очередь, одну или несколько экспертных систем (ЭС), взаимодействующих в режиме реального времени с остальными подсистемами САПР. Кроме того, она должна поддерживать эксплуатацию и модернизацию разработанных с ее помощью СБ.
С учетом вышесказанного, а также предложенных основных принципов построения и функционирования предлагается структура системы интеллектуализированного автоматизированного проектирования и эксплуатации СБ, показанная на рисунке 1.
В [1] сформулированы требования к ЭС проектирования и эксплуатации СБ и дан перечень задач, которые она должна решать на этапах проектирования, эксплуатации и модернизации СБ. С точки зрения классификации она должна быть квазидинамической, гибридной иметь структуру близкую к канонической [2] и использовать сети фреймов в качестве модели представления знаний.
Последний вопрос требует более детальной проработки, однако несомненное сходство структуры информационной модели СБ и структуры информационной модели интегрированной САПР и эффективность использования при моделировании САПР моделей в виде сетей фреймов позволяют сделать вывод о перспективности такого подхода.
Двумя другими важными частями системы автоматизации проектирования и эксплуатации СБ являются подсистема экспертного оценивания (ЭО) и подсистема структурного синтеза СБ. Данные подсистемы должны, путем автоматизации отдельных процедур, облегчить эксперту по СБ и инженеру по знаниям формирование набора адекватных данных и правил, содержащихся в БЗ ЭС.
Подсистема ЭО должна автоматизировать решение следующих задач: 1) выбор группы экспертов, компетентных в данной предметной области, и, при необходимости, определение весовых коэффициентов, отражающих степень их компетентности; 2) отбор среди множества имеющихся данных (в том числе и статистических, описывающих состояние криминогенной обстановки в данном, регионе) фактов, наиболее влияющих на принятие решения, и их структурирование; 3) приведение к единому знаменателю качественных и количественных характеристик, описывающих экспертов, охраняемый объект (в том числе и его СБ) и способ проникновения на объект; 4) помощь в синтезе правил, используемых для принятия решения, и оценке эффективности их применения; 5) формирование исходных данных для подсистемы СС о предпочтительности использование тех или иных элементов СБ и тех или иных вариантов ее структуры. Все входные и выходные данные подсистемы ЭО должны храниться в ее базе данных (БД). Часть выходных данных, сформулированных в виде знаний (фактов и правил принятия решений) должна храниться и в базе знаний (БЗ) ЭС проектирования СБ. Применение подсистемы ЭО позволит при формировании БЗ учитывать мнение многих экспертов и более оперативно и адекватно адаптировать БЗ ко всем изменениям в предметной области.
Подсистема СС должна автоматизировать решение следующих задач: 1) формирование данных для ЭС и подсистемы ЭО, описывающих эффективность применения правил, в том числе и их оптимальность с точки зрения сформулированного экспертом или пользователем критерия; 2) формирование данных для подсистемы ЭО, позволяющих ей производить отбор, проверку и структуризацию фактов, хранящихся в БЗ; 3) формирование данных для ЭС и подсистемы ЭО, позволяющих синтезировать новые правила для БЗ.
Применение подсистемы СС позволит формировать БЗ, более адекватно описывающую предметную область. Кроме того, она позволит проектировщику производить автоматизированный структурный синтез СБ без участия ЭС, если он считает себя достаточно для этого компетентным.