Предложена адаптивная модель и синтезированная на ее основе система обнаружения вторжений, которые построены с использованием иммунологических принципов. Распознавание состояния сетевого трафика осуществляется в условиях дефицита априорной информации о свойствах источника вторжений и стохастической природы распознаваемых событий. Для повышения уровня достоверности обнаружения вторжений в системе производится адаптивная настройка правил принятия решений по классификации состояний сетевого трафика компьютерной сети. Настройка и тестирование модели выполнены на основе обнаружения аномалий в реальных наборах данных, полученных из реальных IP-трафиков компьютерных сетей и содержащихся в известной базе данных KDD'99.

It is proposed adaptive model and it is based the intrusion detection system, which is constructed on the basis of immunological principles. Recognition of the state of network traffic is in conditions of shortage priori information about the properties of the source intrusion and the stochastic nature of recognizable events. In order to improve the reliability of intrusion detection system is made adaptive setting decision rules for classifying the states of network traffic. The system is designed for the detection and classification of network attacks classes: DoS, R2L, U2R, Probе. Setting up and testing of the model is based on the search of anomalies in real data sets of IP-traffic computer networks and contained in known database KDD'99.

Пропонується адаптивна модель і на її основі система виявлення вторгнень (СВВ), якi по-будовані на основі імунологічних принципів. Розпізнавання стану мережевого трафі-ку здійснюється в умовах дефіциту апріорної інформації про властивості джерела вторгнень і стохастичної природи розпізнаваних подій. Для підвищення рівня достовірності виявлен-ня вторгнень в системі проводиться адаптивна настройка правил прийняття рішень що-до класифікації станів мережевого трафіку комп'ютерної мережі. Налагодження та тесту-вання моделі здійснюється на основі пошуку аномалій в реальних наборах даних, які одер-жані з реальних IP- трафіків комп'ютерних мереж і містяться у відомій базі даних KDD'99.

Предложена модель обнаружения уязвимостей на основе решающих деревьев. Модель построена на исследования значений признаков сетевого трафика. Исходными данными для разрабатываемой модели служат данные представленные в базе данных KDD CUP'99, которые широко используются при разработке систем обнаружения вторжений (СОВ). Разрабатываемая система относится к СОВ, которая контролирует состояние трафика с целью определения аномалий - отклонений значений от нормального состояния. Применяемая в ней адаптивная технология позволяет обнаруживать новые виды атак. Основное внимание при разработке модели уделено выявлению наиболее информативных признаков сетевого трафика. Это позволяет существенно снизить размерность анализируемого пространства признаков, увеличить быстродействие, повысить точность обнаружения и снизить уровень ложных срабатываний. Представлено детальное описание признаков сетевого трафика и их классификация, описан метод построения решающего дерева на основе оценки энтропии подмножеств обрабатываемых данных, разработан алгоритм построения решающего дерева. Приведенные результаты экспериментальных исследований с программной моделью, показывают, что при контроле тестовых данных точность обнаружения вторжений (DR) достигает 98 %.

Рассмотрены сущность основных понятий, принципы и методы алгоритмизации и программирования, приведены разновидности структур алгоритмов, типовые приемы алгоритмизации, характерные приемы программирования. Освещены особенности разработки алгоритмов типовых вычислительных процессов. Описаны языки программирования, в частности, низкого и высокого уровней. Определены основные компоненты языка высокого уровня: алфавит, синтаксис и семантика, раскрыта сущность его базовых понятий: константы, переменных, массивов, выражений и операторов. Предложены базовые сведения о языке описания вычислительных процессов - блок-схеме алгоритмов. Охарактеризованы его базовые конструкции, изложен один из важных вопросов алгоритмизации - структурного программирования. Освещены основы программирования в среде Паскаль, описаны принципы разработки программ на основе стандартизации стиля кодирования и правила отладки программ.

Рассмотрены основные понятия электронных таблиц, представлены принципы обработки данных с помощью типовых процедур Excel. Изложены алгоритмы решения и методы реализации различных математических задач (решение уравнений, вычисление определенных интегралов и приближенного значения функции, основные операции с матрицами, решение задач аппроксимации экспериментальных данных и задач статистического анализа). Приведены подробные примеры решения типовых задач на компьютере, сопровождаемые наглядными иллюстрациями.

Для постановки задач построения расписаний обработки требований в многостадийных конвейерных системах необходимо формирование информационной модели соответствующей обрабатывающей системы, в которой формализуются виды входных данных, виды ограничений на множество решений задачи, выделяемые для обработки требований ресурсы. Введены обозначения, необходимые для формализации информационной модели конвейерной системы, обоснована необходимость перехода к иерархической задаче построения расписаний (использование аппарата иерархического программирования). Обоснована в общем виде многокритериальная модель многоуровневого программирования для формирования эффективного состава групп партий требований и расписаний обработки партий при наличии ограничений на используемые ресурсы вычислительной системы.

Рассмотрена задача исследования применимости и мощности статистических непараметрических критериев для анализа данных о работе объектов критического применения. Проведен системный анализ задачи исследования мощности статистических критериев согласно принципам конечной цели, единства, модульности, функциональности, сочетания централизации и децентрализации. Приведен список типичных сценариев взаимодействия оператора (ЛПР) и исследовательского стенда.

Рассмотрена задача поиска оптимального алгоритма маршрутизации для сети передачи данных с тремя узлами при полиномиальной функции стоимости эксплуатации канала. Сформулирована теоретико-игровая модель конфликтного поведения участников процесса передачи данных. Отдельно рассмотрен случай, когда весь трафик от источника к назначению должен быть отправлен по одному, заранее предопределенному маршруту, и случай, при котором поток трафика от источника к назначению может быть разделен и направлен по разным маршрутам сети с целью минимизации стоимости использования каналов. Матричная игра формулируется также для пространства квантовых стратегий, приведены целевые функции для каждого из игроков.

Освещены основные исторические этапы эволюции технологий проектирования программных систем. Рассмотрены вопросы архитектурного проектирования, разработки программ с доказательством корректности, а также их логической спецификации. Проанализирована роль объектно-ориентированной парадигмы в процессе проектирования сложных программных систем с использованием языка UML и поддерживающих CASE-технологий.

Показана возможность технической реализации переносного индивидуального широкополосного радиометра повышенной точности, позволяющего диагностировать радиационную обстановку в реальном масштабе времени.

Изложены перспективные формы и методы решения актуальных задач прикладной математики, информатики и автоматизации. Представлены канонические разложения случайных функций в задачах компьютерной поддержки научных исследований. Рассмотрены вопросы разработки и применения информационных методов исследования физических систем. Предложено применение устройства контроля жесткости нитей основы для автоматизации процесса шлифования. Доказана эффективность встроенного контроля устройств обработки электронных цифровых подписей. Предложена информационная модель процесса формирования покрытий на деталях машин и аппаратов и др.

Приведены результаты исследований в области математического и программного обеспечения вычислительных машин и компьютерных сетей, анализа и синтеза управляющих и информационных систем, систем поддержки принятия решений. Проанализированы сценарии профилирования общих требований программного обеспечения информационно-управляющих систем критического применения. Раскрыты возможности использования радиально-базисной сети при построении модели Гаммерштейна. Предложены разностная схема реализации метода ветвей и границ для точного решения задач коммивояжера, аналитическая модель узла микроконтроллерной сети, алгоритм рекуррентного оценивания параметров линейных динамических систем с ошибками в переменных. Уделено внимание методам разработки экспертных систем медицинской диагностики, унификации алгоритмически-программного обеспечения обработки измерительной информации в автоматизированных системах мониторинга окружающей среды, проблемам оценки и обеспечения функциональной безопасности бортовых информационно-управляющих систем авиации.

Освещены проблемы, связанные с информационными технологиями. Приведены результаты теоретических и практических исследований в области анализа и синтеза управляющих и информационных систем, систем поддержки принятия решений. Рассмотрены информационные технологии прогнозирования динамики речного стока на основе адаптивных полигармонических предикатов, обучающие системы на основе мультиагентных технологий, эконометрическая модель со случайными параметрами для оценки конкурентоспособности территориальных образований, метод интеллектуальной оценки индивидуальной траектории обучения студента. Раскрыты проблемы создания речевого интерфейса для автоматизированных систем массового обслуживания, особенности построения нейросетевых моделей динамических объектов управления, предложен алгоритм выбора оптимальной последовательности испытаний для локализации места неисправности радиоэлектронной аппаратуры.

Освещены актуальные вопросы искусственного интеллекта, программного и аппаратного обеспечения, защиты информации, применения информационных технологий в образовании и науке. Раскрыты проблемы формирования знаний для медицинских экспертных систем на основе генетического программирования, разработки системы управления лечением пациента, основанной на нечеткой ситуационной сети, возможности повышения качества информационного аудита с применением нейросетевых технологий. Предложен скоростной адаптивный алгоритм обучения нейрона для вычисления минимальной компоненты. Проанализированы возможности комплексного преподавания математических и информационных дисциплин с использованием интерет-технологий, использования WEB-ориентированной программной системы информационной поддержки студентов заочной формы обучения. Приведены сведения о средствах обнаружения ошибок на основе контекстно-ориентированного кодирования, аппаратном подходе к синтезу диагностических тестов цифровых схем с памятью, моделях сети микроконтроллеров на основе принципа суперпозии. Рассмотрены вопросы применения автоматизированной системы мониторига для обеспечения безопасности путешественников.

Предложены информационные технологии, ориентированные на поддержку принятия решений по управлению ресурсами при критическом инфраструктурном взаимодействии в условиях неопределенности. Разработанное инструментальное средство позволяет в реальном масштабе времени обеспечить гарантоспособность критической инфраструктуры. Приведены результаты моделирования.

Рассмотрена задача построения адаптивных сервисов по диспетчеризации заданий в распределенных вычислительных системах, ориентированных на обработку медицинской информации. Разнообразие структур таких систем существенно затруднило разработку единой модели, обладающей достаточным уровнем адекватности и требуемого быстродействия. Возникшую конфликтную ситуацию удалось урегулировать благодаря декомпозиции на основании классификационной методики, учитывающей структурные различия ЗРВС. Для полученных структурных классов введена версионно-модельная избыточность, парирующая дефекты проектирования и взаимодействия алгоритмических и вычислительных составляющих комплекса имитационных моделей ЗРВС.

Рассмотрена задача адаптивного управления распределенной подсистемой обработки и компрессии данных с целью выполнения QoS-требований для среды коммутации и обеспечения таких необходимых составляющих гарантоспособности системы мониторинга, как достоверность и готовность. Приведен алгоритм решения поставленной задачи. Полученные результаты подтверждают актуальность применения данного подхода.

Рассмотрен вопрос повышения эффективности процесса мониторинга систем управления объектов критического применения, в частности, АЭС. Предложено использование разработанного программного стенда для исследования применимости и мощности непараметрических статистических критериев, а также риски допущения ошибок первого и второго рода при использовании непараметрических критериев. Приведено описание четырех экспериментов, проводимых с целью определения риска совершения ошибки второго рода в условиях неоднородности выборок, и их результаты.

Отмечено, что моделирование структурно неоднородных транспортно-производственных систем приводит к ряду трудностей. С целью их преодоления предложен многоверсионный подход к моделированию для разрешения системного конфликта между уровнем адекватности и степенью сложности модели. Применение многоверсионного подхода проиллюстрировано на примере построения семейства моделей для описания логистических задач грузового порта, произведено сравнение уровней сложности и адекватности построенных моделей. В качестве базы для построения моделей рассмотрен аппарат сетей Петри с дальнейшим моделированием в среде AnyLogic.

Рассмотрена проблема обеспечения высокой готовности вычислительных сервисов критического применения при воздействии информационных атак. Предлагаемое функциональное устройство - информационный пропорционально-интегрально-дифференциальный (ИПИД) регулятор - предназначено для компенсации последствий несанкционированных действий, нарушающих штатный режим функционирования вычислительных сервисов ИУС. Для обеспечения требуемого качества обслуживания реализуется децентрализованное управление распределенным вычислительным процессом в ИУС на основе ИПИД-регулятора при использовании мультиагентного подхода. Одним из возможных направлений дельнейшего исследования является использование предлагаемого ИПИД-регулятора при решении задачи детектирования скрытых атак в критических IT-системах на основе анализа информации об утечке вычислительных ресурсов.

Рассмотрена задача обеспечения гарантоспособности программного обеспечения. Приведен подход, способный минимизировать дефекты взаимодействия за счет автоматизации сопряжения разнородных программных сред. Использован механизм операционной системы, служащий для обеспечения гарантоспособного взаимодействия между приложениями (передача сообщений). В качестве примера рассмотрена организация взаимодействия высокоуровневой среды разработки приложений Delphi со специализированной программной средой имитационного моделирования GPSSW. При учете многократной модификации параметров модели и большого объема получаемых в результате многократных прогонов модели данных, разработанная система помогает избавиться от большого числа ошибок, вызванных участием человека. Предложенный подход планируется внедрить в систему поддержки принятия решения по управлению ресурсами распределенной вычислительной системы.