Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния обеспечения сохранности информации в экономических системах 12
1.1. Обзор состояния и анализ методов и средств защиты в системах обработки информации 12
1.2. Классификация методов и средств защиты информации в экономических системах 15
1.3. Постановка задачи обеспечения сохранности информации на каналах связи в экономических системах 19
Выводы по главе 22
Глава 2. Математическое обеспечение решения задачи сохранности информации на каналах связи в экономических системах 24
2.1. Общие принципы криптографии с открытым ключом 24
2.2. Математические методы решения задачи цифровой подписи 27
2.3. Экономико-математическое обеспечение решения задачи сохранности информации на каналах связи 30
2.4. Структура и состав программного обеспечения (ПО) «АРМ обеспечения сохранности информации при передаче по каналам связи» 36
Выводы по главе 48
Глава 3. Экономические основы обеспечения сохранности информации на предприятии 51
3.1. Информация как продукт производства 51
3.2. Критерии эффективности информационной системы 61
3.3. Предприятие как совокупность информационных потоков 88
Выводы по главе 95
Глава 4. Анализ взаимозависимости некоторых показателей информации и экспериментальная проверка разработанного программного обеспечения 99
4.1. Анализ влияния некоторых показателей информации на ее защищенность 99
4.2. Определение средств защиты различных категорий (групп) документов в зависимости от их ценности 142
4.3. Проведение испытаний созданного ПО системы защиты информации при передаче по каналам связи на предприятии и оценка его надежности 161
Выводы по главе 165
Заключение 170
Список литературы 173
Приложения 180
- Классификация методов и средств защиты информации в экономических системах
- Экономико-математическое обеспечение решения задачи сохранности информации на каналах связи
- Предприятие как совокупность информационных потоков
- Определение средств защиты различных категорий (групп) документов в зависимости от их ценности
Введение к работе
Диссертационная работа посвящена вопросам обеспечения сохранности экономической информации. Выбор этого направления исследования обусловлен следующим. В настоящее время во всех странах, независимо от уровня экономического и социального развития, происходит структурная перестройка, связанная с ростом информационного сектора экономики и соответственно влекущая за собой значительные социальные, политические и культурные изменения в обществе. Ярким проявлением этих тенденций является значительное увеличение числа занятых информационной деятельностью, т.е. деятельностью связанной с производством, обработкой, хранением и распространением информации.
В российской экономике рынок специального программного обеспечения в этой области еще только формируется. Перспективы развития вышеназванного рынка е нашей стране во многом зависят от продуманной и взвешенной государственной политики в области защиты информации. При этом именно государство должно обеспечивать производство тех информационных продуктов, которые остаются вне сферы рынка.
Опыт многих развивающихся стран показывает, что рост информационного производства позволил этим государствам преодолеть огромный разрыв в уровне экономического и социального потенциала по сравнению с развитыми странами. Это обусловлено стратегическим характером информационных ресурсов в жизни современного общества. Изучение информационного производства и рынка информации с его особенностями представляет сегодня значительный теоретический и практический интерес.
Экономика информации является сравнительно новой областью экономических исследований. Различные подходы к изучению информации как объекта экономического анализа основываются на различных теоретических положениях. Еще несколько десятилетий назад была широко распространена точка зрения, что информация как нечто неосязаемое и нематериальное не имеет прямого отношения к экономике. Начало научно-технической революции и так называемый информационный взрыв коренным образом изменили отношения к продуктам информационной деятель- ности, что привело к другой крайности - информацию попытались поместить в рамки рациональности и оценивать ее как один из товаров, применяя обычные экономические инструменты. В наше время происходит своеобразный синтез крайних точек зрения и поиск истины все чаще ведется посередине. При этом неизбежно использование находок и открытий, совершенных в других научных областях более или менее тесно граничащих с экономикой и также изучающих феномен информации.
Экономика информации не имеет долгой истории. Как научная дисциплина она стала складываться примерно три десятилетия назад. Американский экономист Ф.Махлуп первым попытался определить границы «индустрии знаний» и ответить на вопрос о том, какая часть национального богатства является результатом производства, обработки и распространения информации [59]. Позже появились работы М.Пората и М.Рубина. Разработанные ими методики анализа информационной деятельности наиболее часто применяются в международной практике.
Информация в настоящее время рассматривается в качестве одного из важнейших ресурсов развития общества наряду с материальными, энергетическими и людскими. Как было замечено по этому поводу [76], «информация всегда была ресурсом, но лишь совсем недавно мы увидели первые проблески восприятия информации в том же контексте, е каком экономисты рассматривают материю и энергию в качестве ресурсов».
Информация имеет реальную ценность благодаря своей структуре. «Структурированная информация, то есть информация для прямого применения, нуждается в специальной структуре, которая стоит денег» [65]. С помощью информационных продуктов человек имеет возможность удовлетворять потребность в новых сведениях и знаниях. Информационные товары и услуги предоставляют определенные знания и средства, которые позволяют создавать необходимые знания.
Существование ряда свойств информации, аналогичных свойствам традиционных ресурсов, дало основание использовать многие экономические характеристики (цена, стоимость, издержки, прибыль и т.д.) при анализе информационного производства. В качестве экономического ресурса информация предназначается для обмена, имеется в ограниченном коли- честве, при этом на нее предъявляются платежеспособный спрос. Ценность или полезность, информации состоит в возможности дать дополнительную свободу действий потребителю [89].
Информация расширяет набор возможных альтернатив и помогает правильно оценить их последствия. Классическая теория информации К.Шеннона [77] рассматривает способность снимать неопределенные ситуации как основное свойство информации. Но часто случается обратное: полученные знания позволяют увидеть новые возможности в старой ситуации и, тем самым, увеличивают степень неопределенности.
На сегодняшний день теория информации еще не сложилась окончательно, существует множество различных, иногда диаметрально противоположных взглядов на природу информации, не выработано общепризнанного определения самого понятия «информация». Далее под информацией будем понимать превращенную форму знания, отчужденного от непосредственного владельца.
Несмотря на тенденцию снижения цен на многие виды информационных товаров и услуг, информационный бизнес растет быстрыми темпами, что свидетельствует о значительном потенциале спроса на продукцию информационного сектора.
Многообразие видов информации предопределяет широкий круг потребителей информационных товаров и услуг. В силу того, что на информацию предъявляется и потребительский, и производственный спрос, она является предметом как индивидуального, так и производственного потребления.
Технология производства, оперативная управленческая информация, маркетинговые исследования, деловые консультации вот примеры использования информационных продуктов предприятиями. В свою очередь, прямые закупки информационных товаров и услуг населением в развитых странах составляют всего лишь 8% от общего объема продаж информационного сектора Е 7 5 3.
В свою очередь в структуре потребительского спроса информационные товары и услуги занимают все большее место из-за происходящих в обществе социальных и культурных изменений при переходе на информа- ционную стадию развития. В процессе формирования цен на информационные товары и услуги каждый производитель решает целый ряд вопросов: насколько уникальны данные товар и услуги, какова платежеспособность потребителей, какова структура рынка данного продукта и т.д.
Информационные службы часто делают ставку на уникальность продукта. Например, на рынке баз данных многие из них не имеют аналогов, что, естественно, дает преимущество при определении уровня цен. Ценность информационного продукта характеризуется десятками свойств, таких как значимость, полезность, употребляемость, полнота, своевременность, доступность, форма подачи, достоверность и т.д.
Это качественное разнообразие информационных продуктов обуславливает такую особенность ценообразования на рынке информации, как широкое использование договорных цен, наценок за новизну, уценок, скидок, ценовых льгот, т.е. всех доступных способов придания гибкости ценам.
Также хочется обратить особое внимание на то, что при производстве определенных видов информации (научно-технические изобретения, произведения искусства и т.п.) отсутствует полная взаимозаменяемость производителей информационного продукта. В таких случаях возникает эффект абсолютной ренты. Так, цена билета в театр на постановку известного режиссера или стоимость картин известного художника зависят, в конечном счете, только от уровня спроса.
В свою очередь воспроизводимой является, как правило, управленческая, научно-техническая, бытовая и образовательная информация. Это значит, что она может быть получена разными средствами и разными субъектами.
Вопрос об эффективности информации весьма сложен, но прежде всего речь идет о соотношении затрат на получение информации с ее ценностью. Под экономической же информацией понимается информация, участвующая в принятии решений в области экономики и финансов.
Рассматривая вышеназванный вопрос, необходимо принимать во внимание не стоимость информации при ее производстве, а затраты на ее приобретение у конкурентов. Причем, чаще всего, имеется в виду несанк- ционированное приобретение коммерческой информации другого предприятия [6].
Также нельзя говорить только о количестве информации, так как любая информационная единица или их совокупность обладают определенной ценностью [88].
С первой проблемой справиться легко, так как, с точки зрения количества информации, ее стоимость и затраты на приобретение - одно и то же.
А вот вторая проблема ставит, казалось бы, неразрешимую задачу: какова зависимость экономического эффекта от использования информации и затрат на ее приобретение.
Технология производства, оперативная управленческая инсрормация, маркетинговые исследования, деловые консультации - вот примеры использования информационных продуктов предприятиями, которые, став известными конкурентам, могут принести существенные убытки.
В условиях становления рыночной экономики предприниматель вынужден постоянно вести конкурентную борьбу за свое существование, за прибыльное ведение дел, за свое доброе имя. В этих условиях понятие «безопасность» принимает расширенное содержание и включает в себя такие составляющие, как физическая, юридическая и информационная безопасность.
Вопросы информационной безопасности занимают особое место и в связи с возрастающей ролью информации в жизни общества и требуют к себе все большего внимания. Успех производственной и предпринимательской деятельности в немалой степени зависит от умения распоряжаться таким ценнейшим товаром, как информация. Еще в 1987 году пришло понимание того, что «сейчас главным ресурсом вместо капитала становится информация» [ 87 ].
Анализ существующих в настоящее время систем обеспечения сохранности информации на российском рынке показал, что в настоящее время в России на рынке программного обеспечения не существует концептуально единой системы.
Вышесказанное предопределило выбор темы, цель и задачи исследования.
Целью диссертационной работы является определение зависимости между ценностью информации и средствами ее защиты, а также разработка автоматизированного рабочего места обеспечения сохранности экономической информации при передаче ее по открытым каналам связи.
В связи с этим в диссертационной работе были решены следующие задачи: на основе анализа современного состояния существующих средств защиты информации, дана оценка методов обеспечения сохранности и выполнена классификация средств и методов обеспечения сохранности экономической информации в информационных системах; построена математическая модель обеспечения сохранности экономической ино>ормации на каналах связи между звеньями информационных систем и на ее основе создано программное обеспечение защиты информации; определены наиболее важные звенья защищаемой информационной системы путем изучения существующих подходов к информации как к продукту производства и выявлены закономерности поведения потоков экономической информации на предприятии с точки зрения процесса управления; на базе анализа влияния основных экономических показателей информации при ее защищенности построена математико-статистическая модель взаимозависимости таких экономических показателей информации, как ценность и защищенность; разработано автоматизированное рабочее место (АРМ) для обеспечения сохранности экономической информации при ее передаче по открытым каналам связи.
Предметом'исследования являются организационные, математические и экономические процессы функционирования системы обеспечения сохранности экономической информации при передаче ее по открытым каналам связи.
В соответствии с поставленной целью объектом исследования в диссертационной работе является предприятие как совокупность информационных потоков передаваемых по каналам связи.
Исследование базируется на методологии научного познания и ее конкретных приложениях в различных направлениях теории информации, теории полей и теории многочленов, теории цифровой связи, экономического анализа, финансового менеджмента, а также теории вероятности, статистики и системного анализа.
В процессе исследования проанализирован ряд работ как отечественных и зарубежных ученых, так и специалистов в области экономики, теории информации и высшей алгебры.
В качестве инструментальных средств исследования использованы пакеты прикладных программ российских и зарубежных фирм.
Научная новизна диссертационной работы заключена в том, что дано новое решение актуальной экономической задачи обеспечения сохранности экономической информации при передаче по открытому каналу связи. Для этого: исследована зависимость между ценностью информации и затратами на обеспечение ее сохранности; даны рекомендации отнесения информационных массивов к категориям, подлежащим защите, в зависимости от затрат на их производство и их ценности; на основе проведенного анализа изменения стоимости приобретаемой нелегально экономической информации при ее защищенности выработаны рекомендации по обеспечению сохранности различных категорий информации на предприятии; обоснован состав и структура АРМ для обеспечения сохранности экономической информации при передаче по открытым каналам связи; разработано и отлажено программное обеспечение (ПО) АРМ для обеспечения сохранности экономической информации при передаче по открытым каналам связи.
Основные понятия, выводы и рекомендации исследования, а также разработанная в диссертации технология обеспечения сохранности экономической информации с использованием средств автоматизации позво- ляют значительно повысить сохранность коммерческой тайны на предприятии и уменьшить вероятность ущерба от потери ценной информации.
Предприятие получает возможность обмена информацией, не подлежащей разглашению, между подразделениями или со своими партнерами по открытому каналу связи, например, по телефонной линии через модем, с уверенностью, что даже перехват документа конкурентом не нанесет ущерба, так как конкурент не будет обладать самой информацией.
Результатом проведенного исследования является также получение инструментария по оценке информации при ее отнесению к различным категориям секретности и, собственно, уровням защищаемости.
Классификация методов и средств защиты информации в экономических системах
Выявив в предыдущем парафафе возможные средства защиты информации, необходимо помнить о том, что эффект от защиты получается тогда, когда данные средства используются в совокупности. Нельзя полагаться на систему защиты, использующую, предположим, только крипто-фафию. Специалист по защите информации должен уметь сочетать различные средства из разных технологических областей, чтобы создать относительно секретную и достаточно эффективную систему.
Под техническими средствами защиты понимается комплекс мер и мероприятий, когда вычислительная система может непосредственно контролировать использование информации. Можно реализовать этот комплекс либо профаммно, либо аппаратно, либо посредством криптофафи-ческих преобразований. Анализируя возможные каналы утечки информации, указанные в предыдущем парафафе, можно выделить три основные задачи, которые могут решаться непосредственно вычислительной системой; - проверка целостности информации; - исключение несанкционированного доступа (НСД) к ресурсам ЭВМ и хранящимся в ней данным; - исключение несанкционированного использования хранящихся в ЭВМ данных (защита от копирования). Анализ систем защиты информации от НСД [86] показал, что они обеспечивают выполнение следующих функций: - идентификации защищаемых ресурсов; - аутентификации защищаемых ресурсов; - разграничение доступа пользователей к ЭВМ; - разграничение доступа пользователей по операциям над ресурсами; - администрирование; - регистрация событий; - контроль целостности и работоспособности системы защиты; - обеспечение безопасности информации в аварийных ситуациях. Контроль и разграничение доступа к ресурсам производится на основании таблиц, описывающих права пользователей и других субъектов защиты, таких как задачи, процессы и т.д., по доступу к объектам защиты или, иначе говоря, защищаемым ресурсам. Процесс доступа к ресурсам должен контролироваться программными или аппаратными средствами защиты. Если запрос на доступ к защищенным ресурсам не соответствует имеющемуся в таблице прав доступа, системы защиты регистрируют факт НСД и инициализируют соответствующую реакцию. В то же время, на определенных этапах реализации всех функций используются криптографические преобразования. Система же защиты от копирования выполняет ряд функций, являющихся общими для всех систем защиты: - идентификация среды, в которой будут обрабатываться данные; - аутентификация среды, в которой обрабатываются данные; - реакция на запуск из несанкционированной среды; - регистрация санкционированного копирования; - противодействие изучению алгоритмов работы системы. Причем, под средой, в которой обрабатываются данные, подразумевается либо ЭВМ, либо дискета. Данные функции решаются также программными, аппаратными и криптографическими средствами защиты. Когда речь идет о физических мерах обеспечения безопасности и секретности, то можно сказать, что не каждый может себе позволить разместить вычислительный центр в здании бывшей тюрьмы. Но обеспечение физической безопасности в отношении природных или созданных человеком угроз является очень старой проблемой, и по этому вопросу имеется очень много литературы.
Под физической защитой, скорее всего, можно понимать создание некоторой замкнутой зоны, по периметру которой можно установить физическую преграду (стены, ограда, и т.п.). Все пользователи, средства ввода-вывода или сообщения, входящие в ограниченную зону или выходящие за ее пределы, можно тщательно проверить с точки зрения идентичности, аутентичности и наличия полномочий. Физические меры обеспечения безопасности должны быть предусмотрены для зон, откуда отправляют исходящие и получают входящие документы, комнат программистов и т.д., т.е. где возможен ввод или вывод секретной информации.
Организационные меры защиты охватывают большинство средств управления безопасностью. Целостность данных, распределение ответственности за безопасность, разбиение на фазы программы обеспечения безопасности, разработка политики и процедур вышеназванной программы, обучение персонала, принятие мер для проверок и страхования - все это должно быть рассмотрено наряду с множеством других проблем.
Целостность данных является определяющей для функционирования систем в таких сферах, как финансовая. Также важно распределение ответственности за безопасность и секретность. Эти методы, наряду с методами фазирования программ секретности и наблюдения за их выполнением являются важным предметом рассмотрения.
Реализация многих планов по обеспечению безопасности приводит к формированию новых или пересмотру существующих типов организационной политики и процедур. Кроме того, очень важна ориентация персонала на сохранение секретности. Почти все установки в начале своей эксплуатации уже имеют некоторую программу страхования, которая также должна быть пересмотрена в свете требований безопасности и секретности. Наконец, необходимо предусмотреть возможность для общих проверок системы лицами, имеющими соответствующий допуск.
Под законодательными средствами защиты понимается свод законов и актов, которыми государство регулирует информационный рынок. При разработке системы защиты необходимо привести ее к виду, не вступающему в противоречие с действующим законодательством. Законодательство по информационной безопасности можно представить как неотъемлемую часть всей системы законов Российской Федерации, в том числе
Экономико-математическое обеспечение решения задачи сохранности информации на каналах связи
Экспоненциальный ключевой обмен основан на простоте вычисления показательной функции в конечном поле Галуа, состоящем из q элементов, где q - простое число, (это поле представляет собой множество чисел от 0 до q-1), по сравнению со сложностью вычисления логарифма в этом же поле [46]. Определение: Если Ys0 mod(q), 1 X (q-1), э-фиксированный примитивный элемент поля Галуа, (т.е. степени а дают все ненулевые элементы поля GF(q)), то X называется логарифмом У по основанию а над GF(q): X=logY, 1 Y (q-1). Имея X, легко вычислить У. Если потребуется повторное возведение в степень, то потребуется самое большее 2log(q) операций (на самом деле значительно меньше, если воспользоваться таблицами Кэлли, но это потребует большего объема памяти). С другой стороны, вычисление X из У, представляет обычно более сложную задачу. Если q выбрано правильно [73], то извлечение логарифма потребует проведения вычислений по объему пропорциональных: После проведения этих предварительных вычислений отдельные логарифмы вычисляются очень просто. Алгоритм экспоненциального ключевого обмена: Для того, чтобы осуществить связь абонент А выбирает случайное число Хв равновероятно из целых чисел 1,2,...,q-1. Это число А держит в секрете. В канал А посылает: Y saXamodfq). Аналогично В выбирает число Хв, И посылает А соответствующее Ув.
Проделав все это, А\лВ могут вычислить открытый ключ: Keb iXe) t mod(q). Для того, чтобы вычислить К„, абонент А возводит У„-число полученное от В, в степень Хв\ Абонент 8 поступает аналогичным способом: Никто, кроме А и S, не знает ни Хв, ни Хв. Поэтому любой другой человек будет вынужден вычислять AG„, имея только Ув и Ув. Эквивалентность этой проблемы проблеме вычисления дискретного логарифма есть главный нерешенный вопрос. До сих пор более легкого решения, чем взятие логарифма не выявлено. Эта простая и надежная схема является предшественницей схем, описанных в следующих разделах. Подобные односторонние функции находят широкое применение в ЭВМ. Обычно пользователи вычислительных машин хранят в памяти пароли, удостоверяющие их личность. При этом трудно обеспечить секретность. Вместо этого можно взять одностороннюю функцию F и хранить в массиве данных значение F от паролей. Так как функция F трудно обратима, то практически невозможно узнать пароли по этим данным. Криптосистема RSA представляет собой блоковый шифр, в котором открытый текст и шифротекст являются целыми числами от Одо N-1 [55], Она сходна с описанной выше схемой ключевого экспоненциального обмена. Это сходство основано на использовании процедуры возведения в сте пень в модульной арифметике при выполнении процедур кодирования и декодирования.
Отличие системы RSA состоит в том, что ее арифметика выполняется над составными числами. Зная открытый текст М, модуль N и показатель степени е, можно вычислить: Функция возведения в степень является односторонней с точки зрения извлечения корней и вычисления логарифмов. При некоторых значениях N и е обратить эту функцию может оказаться очень сложно [51 ]. В системе RSA используется тот сЬакт, что нахождение простых чисел не требует очень сложных вычислений, а вот разложение произведения двух таких чисел требует очень больших вычислительных затрат.
Для того, чтобы сгенерировать открытый и секретный ключи, абонент А выбирает по случайному закону два больших (порядка 105) простых числа Р и Q, произведение которых дает двусторонний модуль N. В качестве открытого ключа А выбирает модуль N и специально выбранный показатель степени е, а в качестве секретного ключа - числа Р и Q. Абонент А посылает свой открытый ключ в канал. Абонент В возводит свое сообщение т, m Nt в степень е по модулю N. Полученное кодированное сообщение М передает по каналу А: Любой человек, знающий N и е, способен выполнить процедуру кодирования, основанную на возведении в степень по модулю. Но лишь абонент А, которому известны числа Р и Q сможет выполнить процедуру декодирования. Приведем некоторые факты из теории чисел, которые понадобятся при изложении процедуры декодирования [51 ]. Теорема (Эйлера): Для любого модуля т и любого а 1, взаимно простого с т, справедливо: а ті а mod(m), где т -функция Эйлера, показывающая количество чисел меньше т и взаимно простых с ним. Обобиценив теоремы Эйлера: ат 1?з mod(m). Свойства функции Эйлера: Пусть рис?- простые числа, и n-pq, тогда: f(n)=(p-1)(q-1). Теорема 2: Если Н0Д(а,т) 1, то сравнение ax bmodfrn) имеет одно и только одно решение, равное Абонент А, получив от В М, и, зная Р и Q, может вычислить значение функции Эйлера: f(N)-(P-1)(Q-1). Используя f(N), А находит такое число с/, что: de=1 mod(f(N)) или de=kf(N}+1. Согласно теореме2, такое d существует и оно единственное. Найдя d, абонент А возводит шифротекст М в степень d по модулю N и получает т - сообщение абонента В: Интересный путь решения задачи кодирования при помощи открытого ключа, основанный на задаче об «укладке ранца», нашел Меркли. Он предложил решать задачу об укладке отрезков различной длины на длинный отрезок фиксированной длины. Если задан вектор целых чисел, описывающий длины этих отрезков, для общего случая будем называть его вектором груза, 8= ,82,...,3 , то легко найти сумму элементов любого фиксированного подмножества элементов. Однако, задавшись целым числом S, достаточно сложно найти подвектор вектора а, сумма элементов которого равна S. Эта задача, которая лежит в основе криптосистемы Меркли, является в общем случае NP-полной.
Предприятие как совокупность информационных потоков
Промышленные предприятия характеризуются стабильностью и частой повторяемостью однородных процессов управления, высокой степенью документированное всех сообщений, трудоемкими процессами работы с документацией и т.д. Строительные и различные разрабатывающие организации имеют изменчивые формы управления в зависимости от типа выполняемых работ, так что исследование потоков информации становится весьма затруднительным.
Все эти и многие другие обстоятельства могут определить выбор одной из методик или набор нескольких методик исследования потоков информации, которые характеризуются в (54]: 1. Метод исследования процессов управления на основе построения его сетевой модели. Метод удобен для динамического описания процесса управления и описания развития потоков информации во времени. Метод не дает возможности получить сведения о смысловом содержании сообщений. 2. Метод матричного моделирования. С помощью данного метода нельзя получить детальную постановку задач управления с целью их алгоритмизации, отсутствует также информация о последовательности решения задач и динамике потоков информации. С помощью этого метода можно сразу устранить дублирование документов. 3. Графо-аналитический метод. Является развитием матричного метода. 4. Анализ порождаемой информации. Метод основан на том, что прослеживая путь предмета труда, фиксирует ту информацию, которая порождается этими процессами на всех стадиях. 5. Метод "модуль". Предназначен для фиксированного потока информации, выявленного посредством вышеизложенных методов. 6. Метод последовательного анализа задач управления. Позволяет описывать потоки информации большой размерности с целью анализа организаций и совершенствования потоков информации существующей системы управления. 7. Описание потоков информации с помощью "дерева".
Вводится решающий показатель, который принимается за вершину дерева, для него выявляются все показатели, на основе которых он строится и т.д. 8. Метод функционально-операционного анализа. Служит для детального анализа процессов управления в вышестоящих органах, не связанных непосредственно с технологическим процессом. Все вышеуказанные методы понимают информацию только с точки зрения управления производственными процессами, но не рассматривают ее с точки зрения полезности и смыслового содержания. Остановимся подробно на понятии ценности информации. Следует отметить, что любое предприятие можно представить как совокупность потоков информации различного назначения. В зависимости от этого назначения осуществляется классификация экономической информации. Как было показано Ясиным Є.Г. [89] информация может изучаться на трех уровнях: синтаксическом, семантическом и прагматическом. Прагматический аспект информации наиболее сложен. Без оценки полезности информации невозможен отбор данных, необходимых объекту системы управления. При изучении потоков информации на реальном объекте идентифицируются следующие элементы: - вещественно-энергетические преобразователи; - предметы труда, преобразователи информации; - элементы информационного отображения объекта; - функции и органы управления. Эти элементы связаны системой отношений, выявление и описание которых является предметом исследования потоков информации. Поток информации связывает источники с потребителями информации, которые используют полученные сообщения для решения задач управления. Элементы потока информации: - документы; - элементы документов; - операторы (люди, устройства). Отношения между элементами потока могут быть функциональные и семантические. Понятие потока информации определяется как совокупность двух понятий; схемы потока и элемента потока. Схема потока информации задается указанием отношений вхождения относительно каждого элемента потока. Количественное определение информации относится к числу операционных определений. Проблема однако состоит в том, что сегодня для него еще нее найдено удовлетворительного содержательного эквивалента.
Первая попытка была сделана Н.Винером. Используя формальное обобщение энтропии в теории информации, он предложил с качественной точки зрения рассматривать энтропию как меру неупорядоченности, неорганизованности, хаоса, характеризующую системы различной природы. При этом информация с качественной стороны оказывается мерой увеличения организованности, упорядоченности. Однако дело обстоит не так просто.
Определение средств защиты различных категорий (групп) документов в зависимости от их ценности
Из выдвинутых к настоящему времени подходов наиболее распространенным можно считать подход, основанный на классической теории информации Винера и Шеннона. Его отправной точкой является допущение, что мерой ценности данных может быть мера количества информации в смысле Шеннона. При восприятии сообщения различаются факторы: 1.Вероятность сообщения (количества информации); 2.Интерпретация сообщения (понимания, усвоения его содержания); З.Использования сообщения (влияния сообщения на поведение системы). Исходя из такой постановки, А.А. Харкевич предложил выражать ценность информации через приращение вероятности достижения цели. Если до получения сообщения вероятность достижения цели составляла р0( а после получения сообщения pi, то ценность информации, содержащейся в данном сообщении,
Эта формула совпадает с определением количества информации для случая равновероятных исходов. Если число возможных равновероятных исходов до получения сообщения составляет к0, а после получения сообщения сократилось до ki, то что равносильно формуле (4.1) при кі=1/р0 и к0 1/рі. По А.А.Харкевичу количество информации будет совпадать с мерой ценности, если считать, что из всех возможных исходов только один (в общем случае несколько) является благоприятным, т.е. соответствует достижению цели. При этом вероятность в формуле (4.1) определяется как отношение числа благоприятных исходов к общему их числу. Другая попытка измерить ценность информации, опираясь на аппарат теории информации, была принята М.М.Бонгардом. Он рассматривает систему, которая извлекает информацию для решения задачи посредством ряда последовательных экспериментов над объектом. «Трудность ... задачи определяется как функция числа экспериментов, необходимых для нахождения решения».
Такая постановка аналогична постановке задачи на отгадывание задуманного числа. Своеобразие постановки М.М. Бон гарда состоит в допущении внешнего канала связи, по которому экспериментатор может получать информацию со стороны, причем эта информация может изменить необходимое количество экспериментов, а значит, и трудность задачи. С этим изменением связывается ценность информации, которая определяется как разность математического ожидания числа экспериментов до и после получения информации. ММ.Бонгард показал связь между определением ценности информации этого типа и мерой количества информации. Если частная задача а с вероятностью р/ имеет ответ Ьи а экспериментатор пробует 6,- с вероятностью Qi и bi единственный ответ, то среднее число экспериментов равно 1/qt или неопределенность задачи а/ определяется как Вероятность такой ситуации равна р/. Для множества задач А=(э$ 0=1,2,...,п) неопределенность составит i=1 Если pi фиксированы, то неопределенность минимальна при pj=q,. Тогда неопределенность задачи равна энтропии распределения вероятностей Pi,...,pn- Иначе говоря, если известны вероятности pi, то лучше всего пробовать ответы с теми же вероятностями qFPi- Поступившая информация полезна, поскольку она уменьшает неопределенность задачи приближения qi к рг. где Н0 - неопределенность задачи до, а Нгпосле получения сообщения-Работы Харкевича и Бон гарда показывает связь между ценностью сообщения и количеством содержащейся в нем информации как фактором, влияющим на меру ценности.
В несколько ином плане ставит проблему Е.З.Майминас [54]. Воспринимающую систему он рассматривает как «черный ящик». На систему воздействует ансамбль стимулов-сообщений Х={х}} под влиянием которых система занимает некоторое множество состояний Y={y}. При получении сообщения ХІЄХ система переходит в состояние уієУ, возможно совпадающее с первоначальным. Таким образом, можно задать отображение ХоУ и соответствующий алгоритм, который каждому хєХ ставит в соответствие уєУ. Данные о X, У и XdY можно получить посредством наблюдений за «черным ящиком». Задача заключается в упорядочении ансамбля X, которое отображало бы соотношение сообщений по полезности с точки зрения системы. Такое упорядочение можно сделать, изучая последовательность, в какой потребляет набор одновременно переданных данных. Автор считает возможным изучать отношения предпочтения методами анализа потребительского спроса. При этом приходится ввести в рассмотрение такие параметры, как общие затраты на приобретение информации и «цену» сообщения. Другой подход связывается с ограниченной пропускной способностью получателя. В этих случаях речь идет об изучении входа системы предпочтения потребления. Еще один возможный подход - изучение реакций выходов организованной системы на поступающие сообщения. Значимость информации определяется относительно каждой конкретной задачи с точки зрения влияния определенных данных на качество решения. Если задача вообще не может быть решена без этих данных, их значимость оценивается единицей. Если же без них можно получить решение, но не менее точное или менее эффективное, то значимость их выражается в долях единицы. Полезность информации предлагается определить как характеристику, учитывающую различия в значении данных, получаемых с различных ярусов дерева задач, поскольку предполагается, что равноценными можно считать только данные одного яруса. Полезность информации трактуется как «доля ее участия» в решении некоторой «общей» задачи. Употребимость информации применяется как характеристика частоты применения ее в качестве исходной для параллельного решения многих задач. Она зависит от количества задач, для которых эта информация применяется, а также от частоты их решения.
