А.И. Костогрызов1

1 ФИЦ «Информатика и управление» РАН (Москва, Россия)
1 akostogr@gmail.com

Постановка проблемы. Риски нарушения целостности информационной системы зависят от условий неопределенности и связанных с этими условиями угрозами для каждой из подсистем. С точки зрения математического моделирования декомпозиция системы на функциональные подсистемы (элементы) не вызывает трудностей. Проблема состоит в прогнозировании рисков тогда, когда в реальности наблюдается отсутствие полных данных о кратности резервирования в подсистемах для процессов обработки, хранения и восстановления информации. Отсутствие полных данных не позволяет с достаточной степенью адекватности количественно оценивать риски. Но, если есть определенная уверенность, что имеет место какое-то двукратное, трехкратное или более многократное резервирование, предлагаемый подход делает принципиально возможным оценочный прогноз определенных рисков. 

Цель. Изложение вероятностного подхода к оценке нижней и верхней количественных границ прогнозируемых рисков нарушения целостности систем при отсутствии полных данных о кратности резервирования подсистем.

Результаты. Предлагаемый подход к прогнозированию рисков позволяет проводить научно-практические исследования на уровне анализа функции распределения времени между критическими нарушениями в каждой подсистеме (элементе) и системе в целом для случаев, когда есть лишь некоторые данные, догадки и/или какие-то заверения, что в конкретных подсистемах двух-, трех- или более кратное резервирование имеет место быть (или на ранних стадиях замысла и проектирования рассматриваются возможные варианты). В приложении приведен метод прогнозирования рисков для типовой технологии противодействия различным угрозам с использованием периодической диагностики целостности системы.

Практическая значимость. Основываясь на результатах прогнозирования рисков, можно выявить «узкие места» в системе и рациональные способы снижения рисков. Практическая ценность предлагаемого подхода проиллюстрирована на примере.

Костогрызов А.И. Прогнозирование рисков нарушения целостности информационной системы при отсутствии полных данных о кратности резервирования подсистем // Системы высокой доступности. 2025. Т. 21. № 1. С. 39−51. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j20729472-202501-04

1. Гнеденко Б.В., Даниелян Э.А., Димитров Б.Н., Климов Г.П., Матвеев В.Ф. Приоритетные системы обслуживания. М.: МГУ. 1973. 448 с.
2. Kleinrock L. Queueing systems. V. 2: Computer applications, John Wiley & Sons; New York. 1976.
3. Матвеев В.Ф., Ушаков В.Г. Системы массового обслуживания. М.: МГУ. 1984.
4. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Т. 1–70. М.: МГОФ «Знание». 1998–2024.
5. Kostogryzov A.I. Software Tools Complex for Evaluation of Information Systems Operation Quality (CEISOQ). Proceedings of the 34-th Annual Event of the Government Electronics and Information Association (GEIA), Engineering and Technical Management Symposium, USA, Dallas. 2000. 63–70.
6. Костогрызов А.И., Липаев В.В. Сертификация функционирования автоматизированных информационных систем. М.: Вооружение. Политика. Конверсия. 1996. 280 с.
7. Enrico Zio. An Introduction to the Basics of Reliability and Risk Analysis. World Scientific, 2006.
8. Костогрызов А.И., Степанов П.В. Инновационное управление качеством и рисками в жизненном цикле систем. М.: Вооружение. Политика. Конверсия. 2008. 404с.
9. Kolowrocki K. and Soszynska-Budny J. Reliability and Safety of Complex Technical Systems and Processes. Springer–Verlag London Limited, 2011.
10. Kostogryzov A., Krylov V., Nistratov A., Nistratov G., Popov V., Stepanov P. Mathematical models and applicable technologies to forecast, analyze and optimize quality and risks for complex systems. Proceedings of ICTIS 2011. Wuhan, China. P. 845–854.
11. Kostogryzov A., Nistratov G., Nistratov A. Some Applicable Methods to Analyze and Optimize System Processes in Quality Ma­nagement. Total Quality Management and Six Sigma. IntechOpen. 2012. P. 127–196. http://dx.doi.org/10.5772/2559
12. Kostogryzov A., Krylov V., Nistratov A., Nistratov G., Popov V. Knowledge mining based on applications of the methods and technologies of risks prediction. Proceedings of ICTIS 2013. Wuhan. China. P. 1214–1223.
13. Kostogryzov A., Grigoriev L., Nistratov G., Nistratov A., Krylov V. Prediction and Optimization of System Quality and Risks on the Base of Modelling Processes. American Journal of Operations Research, Special Issue. 2013. V. 3. № 1A. P. 217–244.
14. Kostogryzov A., Nistratov G., Nistratov A. The Innovative Probability Models and Software Technologies of Risks Prediction for Systems Operating in Various Fields. International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT). 2013. V. 3. Iss. 3. P. 146–155.
15. Eid M., Rosato V. Critical Infrastructure Disruption Scenarios Analyses via Simulation. Managing the Complexity of Critical Infrastructures. A Modelling and Simulation Approach, SpringerOpen. 2016. P. 43–62.
16. Artemyev V., Kostogryzov A., Rudenko Ju., Kurpatov O., Nistratov G., Nistratov A. Probabilistic methods of estimating the mean residual time before the next parameters abnormalities for monitored critical systems. Proceedings of the 2nd International Conference on System Reliability and Safety (ICSRS). Milan, Italy. 2017. P. 368–373. 
17. Kostogryzov A., Stepanov P., Nistratov A., Atakishchev O. About Probabilistic Risks Analysis During Longtime Grain Storage. Proceedings of the 2nd Internationale Conference on the Social Science and Teaching Research (ACSS-SSTR). V. 18 of Advances in Social and Behavioral Science. Edited by Harry Zhang. Singapore Management and Sports Science Institute. PTE.Ltd. 2017. P. 3–8.
18. Kostogryzov A., Atakishchev O., Stepanov P., Nistratov A., Nistratov G., Grigoriev L. Probabilistic modelling processes of mutual monitoring operators actions for transport systems. Proceedings of the 4th International Conference on Transportation Information and Safety (ICTIS). Canada, Banff. 2017. P. 865–871.
19. Kostogryzov A., Grigoriev L., Golovin S., Nistratov A., Nistratov G., Klimov S. Probabilistic Modeling of Robotic and Automated Systems Operating in Cosmic Space. Proceedings of the International Conference on Communication, Network and Artificial Intelligence (CNAI). Beijing. China. DEStech Publications, Inc. 2018. P. 298–303.
20. Artemyev A., Rudenko Ju., Nistratov G. Probabilistic methods and technologies of risks prediction and rationale of preventive measures by using «smart systems». Applications to coal branch for increasing Industrial safety of enterprises. In «Probabilistic modeling in system engineering». IntechOpen. 2018. P. 23–51. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.75109
21. Kershenbaum V., Grigoriev L., Kanygin P., Nistratov A. Probabilistic modeling processes for oil and gas systems. In «Probabilistic modeling in system engineering». IntechOpen. 2018. P. 55–79. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.74963
22. Kostogryzov A., Korolev V. Probabilistic Methods for Cognitive Solving of Some Problems in Artificial Intelligence Systems. In «Probability, combinatorics and control». IntechOpen. London. 2019. P. 1–32. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.89168
23. Kostogryzov A. Mathematical models and methods of system engineering for preventive risks control in real time. Proceedings of the 6th International Conference Actual Problems of System and Software Engineering. Moscow, Russia. 12–14 November 2019. P. 1–9. DOI: 10.1109/APSSE47353.2019.00002
24. Kostogryzov A. Risks Prediction for Artificial Intelligence Systems Using Monitoring Data. CEUR Workshop Proceedings. 2020. V. 2603. P. 29–33. http://ceur-ws.org/Vol-2603/
25. Kostogryzov A., Nistratov A. Probabilistic methods of risk predictions and their pragmatic applications in life cycle of complex systems. In «Safety and Reliability of Systems and Processes». Gdynia Maritime University. 2020. P. 153–174.
26. Kostogryzov A. Estimations of «Smart» Engineering Systems Operation by Probabilistic Measures of Correctness and Reliability. RTA&A. 2020. V. 15. № 3(58). P. 19–35. DOI: https://doi.org/10.24411/1932-2321-2020-13002
27. Костогрызов А.И. Вероятностное моделирование системы защиты духовно-нравственных ценностей. Ч. 1. Общий подход // Системы высокой доступности. 2024. Т. 20. № 2. С. 40–55. DOI: https://doi.org/10.18127/j20729472-202402-03. Ч. 2. Примеры прогнозирования рисков // Системы высокой доступности. 2024. Т. 20. № 3. С. 37–50. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20729472-202403-04
28. Kostogryzov A., Makhutov N., Nistratov A., Reznikov G. Probabilistic predictive modeling for complex system risk assessments. In «Time Series Analysis – New Insights». IntechOpen. 2023. P. 73–105. DOI: 10.5772/intechopen.106869
29. Kostogryzov A. Probabilistic predicting the risks of system integrity violation in the absence of complete data on subsystems reservation multiplicity. In 2024 International Scientific and Technical Conference Modern Computer Network Technologies (MoNeTeC). Moscow, Russian Federation. 2024. P. 1–6. DOI: 10.1109/MoNeTec60984.2024.10768172