1. Введение
Ввиду актуальности вопросов обеспечения безопасности особо опасных производств, существует необходимость в создании инструментов, позволяющих проводить подготовку специалистов и оценивать их действия в обычных и особенно в чрезвычайных ситуациях
[1][2][3][4][3]
Структура обучающей платформы
2. Основанная часть
Входными данными моделирования являются данные об объекте, к которым относятся данные о системе безопасности объекта, о нарушителе и информация, поступающая с технических средств защиты.
Данные о системе безопасности объекта включают в себя большой комплекс элементов, а именно:
- сведения о вооруженной охране;
- сведения об организационных мерах: установленный режим допуска и доступа, наличие охраны, организация пропускного и внутриобъектового режима и др.;
- сведения об инженерно-технических средствах защиты
[5]
Данные о нарушителе представляют собой совокупность информации о численном составе группы, их физической подготовке, оснащенности (наличие вооружения, взрывчатых веществ, транспортных средств и другого специального оборудования), а также об их тактике действий.
Данными, поступающими с технических средств защиты, в виде сигналов, полученные оператором от:
- периметровых средств обнаружения;
- системы тревожно-вызывной сигнализации;
- системы оптико-электронного наблюдения;
- системы оперативной связи и оповещения.
Срабатывания вышеперечисленных компонентов в дальнейшем помогает сотруднику оценить сложившуюся обстановку с помощью видеонаблюдения, проанализировать ситуацию и ввести необходимые команды управления на пульте управления
[6]
Информационная схема математической модели цифрового портрета
Также стоить отметить, что на пункте управления в обязательном порядке присутствуют как минимум два оператора, осуществляющие управление в системе безопасности. В этом случае можно будет осуществить перераспределение сигналов тревоги между работниками в зависимости от смоделированных ситуаций:
Вид выходного сигнала
[7]
Для данного цифрового портрета существует возможность использования двух сценариев оценивания работы оператора:
1. Совместная согласованная работа оператора №1 и оператора №2;
2. Воспрепятствование работе оператора №1 оператором №2.
В первом варианте оба оператора являются хорошо подготовленными специалистами с высоким показателем, которые последовательно и своевременно обрабатывают поступающие сигналы тревоги. То есть, реализуется адекватная работа сотрудников в решении вопросов безопасности в чрезвычайной ситуации. Во втором варианте существует множество разнообразий по воспрепятствованию вторым оператором адекватной работе всей системы, например:
- «игнорирование» сигнала тревоги вторым оператором;
- низкий показатель усвоенных теоретических сведений вторым оператором;
- умышленное искажение информации, полученной с сигнала тревоги вторым оператором.
Использование двух таких подходов при оценке действий сотрудника позволит получить наиболее достоверные результаты, поскольку они будут учитывать не только рассмотрение «стандартных» ситуаций, но и когда второй оператор может быть в сговоре с нарушителями или достаточно некомпетентен для принятия правильных действий.
Поскольку важной фигурой в обеспечении безопасного функционирования технологических процессов на объекте является специалист автоматизированной системы, то существует необходимость оценивания его последовательности действий.
Ранее в работе
[8]
Тогда вероятность безошибочных действий находится как:
[LATEX_FORMULA]$P_{\text {БД }}=P_T P_{\text {СД }}$[/LATEX_FORMULA]
где
вероятность успешного освоения оператором теоретических сведений;
В модели вводятся допущения, что [LATEX_FORMULA]$P_T$[/LATEX_FORMULA]
Рассмотрим [LATEX_FORMULA]$P_{C B}$[/LATEX_FORMULA],
- время, затраченное на оценку возникшей ситуации;
- время, затраченное на принятие решения;
- время, затраченное на ввод команд управления
[9]
Совокупность этих факторов будет вносить существенный вклад в нахождении вероятности своевременных действий.
При условии, что время выполняемых действий оператором будет являться случайной величиной с нормальной плотностью распределения времени ее выполнения, то вероятность своевременных действий [LATEX_FORMULA]$P_{\text {СД }}$[/LATEX_FORMULA]
[LATEX_FORMULA]$P_{\text {СД }}=\frac{1}{2}+\int\limits_0^{t^{m p}} f(t) d t=\frac{1}{2}+\Phi_0\left(\frac{t_j^{m p}-t_{i j}}{\sigma_t}\right)$[/LATEX_FORMULA]
где [LATEX_FORMULA]$t_j^{m p}$[/LATEX_FORMULA] математическое ожидание времени выполнения операции j-типа;
Для нахождения последовательности сигналов, которые выполнил сотрудник при принятии решений на возникающие несанкционированные деяния злоумышленников помимо [LATEX_FORMULA]$P_{\text {СД }}$[/LATEX_FORMULA]
На первых этапах алгоритма оператору всегда необходимо незамедлительно отреагировать на сигнал, поступивший на пульт управления. Затем с помощью системы видеонаблюдения осуществить визуальную оценку обстановки на участке тревоги с целью подтверждения несанкционированного действия нарушителя, поскольку существует вероятность ложного срабатывания средств охранной сигнализации.
При подтверждении произвести анализ ситуации в соответствии с выявленной численностью нарушителей, их физической подготовки и оснащенности для определения потенциальной цели вторжения. На основании собственного анализа передать полученную информацию коменданту для своевременной отправки группы реагирования на место происшествия, сообщить начальнику службы безопасности о предпринятых мерах и продолжить наблюдение за охраняемым объектом.
В случае повторного срабатывания тревожного сигнала оператору необходимо повторить все изложенные действия с самого начала.
Для реализации цифрового портрета рассмотрим структурную схему математической модели, представленной на рисунке 4. Стоит отметить, что главное ее отличие от предыдущей состоит в том, что она содержит также зависимости, с помощью которых можно произвести последовательное нахождение всех переменных необходимых для моделирования.
Структурная схема математической модели
На ней изображены входные и выходные данные моделирования, а также некоторые константы.
Вертикальными стрелками показаны переменные-константы, изменяющиеся во времени и используемые для нахождения [LATEX_FORMULA]$P_{\text {СД }}$[/LATEX_FORMULA] и [LATEX_FORMULA]$P_{\text {БД }}$[/LATEX_FORMULA].
Входными данными для нахождения последовательности сигналов являются действия оператора при возникновении сигнала тревоги, которые он должен выполнять согласно существующему алгоритму и рассчитанное значение [LATEX_FORMULA]$P_{\text {БД }}$[/LATEX_FORMULA]
Моделирование сигналов будет происходить за счет реализации метода Монте-Карло. Его выбор обусловлен возможностью имитации событий с заданной вероятностью и получении выходных данных в виде цепочки результатов true-false. Принцип расчета будет базироваться на моделировании каждого действия в блок-схеме алгоритма согласно рассчитанной вероятности безошибочных действий. Для понимания смоделируем ситуации, где злоумышленник при преодолении территории объекта инициирует 3 последовательных сигнала тревоги. С помощью вышеупомянутой математической модели находим, [LATEX_FORMULA]$P_{\text {БД1 }}$[/LATEX_FORMULA] и [LATEX_FORMULA]$P_{\text {БД2 }}$[/LATEX_FORMULA], которые
Весь блок действий для 1–2 сигнала будет выполняться с максимальной вероятностью [LATEX_FORMULA]$P_{\text {БД1 }}$[/LATEX_FORMULA], то есть полученное значение, по сути, при моделировании будет перераспределяться между всеми этапами в блок-схеме и получится последовательность в виде цепочки результатов true-false, например true-true-false-true-false-true. Также и для [LATEX_FORMULA]$P_{\text {БД2 }}$[/LATEX_FORMULA].
– вероятность срабатывания технических средств в 0,9;
– вероятность успешного освоения оператором теоретических сведений в 0,8;
– промежутки времени: 50 секунд, 250 секунд, 500 секунд и 720 секунд.
Результаты моделирования
Так как результатом работы модуля является последовательность сигналов для обучающей платформы и обучаемого специалиста, то определять правильность работы модуля будем вероятность выполнения правильно всех действий цифровым оператором, которую обозначим буквой [LATEX_FORMULA]$P$[/LATEX_FORMULA].
3. Заключение
Разработана концепция модели цифрового портрета, представляющая собой набор индивидуальных характеристик сотрудника и позволяющая определить слабые стороны оцениваемого человека благодаря анализу предпринятых действий. Для ее создания предложена математическая модель, учитывающая данные о системе безопасности объекта, данные о нарушителе и данные поступающие с технических средств защиты. Также в качестве дальнейшего возможного развития цифрового портрета предложена возможность внедрения искусственного интеллекта
[10]
Для нахождения последовательности сигналов оператора рассмотрена математическая модель с использованием метода Монте-Карло, позволяющая получить выходные данные в виде цепочки результатов true-false. Такое представление результатов позволяет произвести детальный анализ действий оператора и сделать вывод об его профессиональной подготовке. Анализ полученных результатов показывает, что оптимальным значением вероятности выполнения всех полных действий является среднее распределение между максимальной и минимальной вероятностью выполнения и именно его в дальнейшем планируется использовать в модуле. В результате моделирования выявлено, что вероятность выполнения правильности всех действий цифровым оператором варьируется от 0,7 до 0,87.