Компьютерные методы анализа экологической безопасности проектов строительства коммуникационных тоннелей

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ

УДК 004.02; 69.051; 504.06

КОМПЬЮТЕРНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА КОММУНИКАЦИОННЫХ ТОННЕЛЕЙ

И.О. Темкин, И.С. Бондаренко, С.Н. Гончаренко, Чан Нгок Фу

Рассматривается решение научной и практической задачи повышения качества строительства коммуникационных тоннелей за счет выбора лучшего проектного решения, а также способы оценки интегральных параметров проекта на основе компьютерных методов анализа экологической безопасности проектных решений. Приведена общая методика оценки проектов строительства коммуникационного тоннеля.

Кчючевые слова: оценка проекта строительства, коммуникационный тоннель, интегральный параметр, нейронные сети, нечеткие решающие деревья, экологическая безопасность, охрана окружающей среды.

В настоящее время более 20 % территории в городах РФ относится к ареалам, экологическое состояние которых признается неудовлетворительным. Практически во всех городах с населением свыше 1 млн человек экологическое неблагополучие оценивается как "наиболее высокое" и "очень высокое". Не менее 60 городов с населением 0,5... 1,0 млн человек характеризуются острой экологической обстановкой. Немалая доля такого негативного воздействия на экологическую обстановку городов принадлежит результатам активного освоения подземного пространства.

Сооружение новых и реконструкция уже имеющихся коммуникационных тоннелей (КТ) является одним из приоритетных направлений современного подземного строительства крупных городов.

Проходка новых КТ в современном мегаполисе сопряжена с рядом проблем, обусловленных специфическими условиями, к которым относятся неглубокое заложение этих тоннелей (до 20 м), высокая плотность поверхностной застройки, наличие ответственных сооружений по поверхно-

сти в массиве вмещающих грунтов, густая сеть подземных коммуникаций. Кроме того, на практике строительство коммуникационного тоннеля - это сложный многоэтапный процесс, в котором участвуют представители городского заказчика или частного инвестора, проектные, изыскательские, строительные и контролирующие организации. Сегодня в ходе разработки проектов весьма активно используются современные информационные технологии. Однако комплексный характер этих проектов, наличие сложных взаимосвязей с объектами инфраструктуры, воздействие на ход реализации строительства множества факторов, которые трудно учесть заранее, приводят к тому, что в реальности базовые параметры проекта, изначально заданные на этапе формирования технического задания, могут существенно отличаться от итоговых. Кроме того, традиционно важнейшими интегральными характеристиками проекта строительства, на основании которых различные комиссии принимают решения в ходе проведения конкурсов и тендеров, считаются сроки реализации проекта и стоимость его реализации. При выборе вариантов проектных решений и заказчики, как правило, ориентируются на такие критерии, как стоимость проекта и сроки его реализации, не учитывая при этом различные экологические риски, которые могут возникнуть при выборе той или иной технологии, а также особенности среды, в которой реализуется строительный проект. Между тем, для любого крупного мегаполиса, обладающего сложной подземной сетью, нерациональное использование подземного пространства города грозит экологической катастрофой [1,7,10]. Это связано с тем, что, с одной стороны, верхний ярус подземного пространства города представляет собой хаотически разветвленные сети инженерных коммуникаций, где канализационные системы, теплосети и другие коммуникации расположены без учета возможных аварийных выпусков в близлежащие водоемы, а, с другой стороны, налицо слабое использование мировой практики тоннелестроения, которая в настоящее время сосредоточена на размещении коммунальных инфраструктур на все большей глубине [5,8] . Принцип применения тоннелей глубокого заложения позволяет, например, сегодня эксплуатировать новые высокоэффективные системы канализации с одной-двумя главными насосными станциями, которые по своим параметрам соответствуют уровню мировой практики.

Таким образом, грамотное решение задачи выбора оптимальной по совокупности критериев (стоимостных, временных и экологических) технологии строительства КТ в условиях мегаполиса опирается:

- на использование высоких технологий подземного строительства;

- на применение современных информационных технологий при анализе и выборе технологических решений строительства.

Применительно к строительству коммуникационных тоннелей понятие «высокие технологии» включает в себя:

204

- расширение механизированной щитовой проходки тоннелей и микротоннелирования [5];

- более широкое использование щитового способа проходки тоннелей в сочетании с прогрессивными способами крепления массива вмещающих пород;

- применение различных специальных способов предотвращения возможных осадок земной поверхности при строительстве;

- творческое использование подземного пространства городов для развития подземных инфраструктур с учетом экологических требований [7].

И если применение высоких технологий в подземном строительстве является очевидным фактором повышения экологической надежности и безопасности строительства подземных объектов, то необходимой базой для решения задачи выбора оптимальной с позиций экологической безопасности технологии должен быть инструмент, позволяющий анализировать проектные решения на основе экспертной и статистической информации [11 - 16]. Такой инструмент анализа проектных вариантов строительства КТ должен позволить специалисту принимать решения не только исходя из имеющихся на сегодняшний день технологий строительства КТ, но и рассматривать возможность применения нескольких технологий в одном проекте, а также легко адаптироваться к новым технологическим решениям.

Для разработки подобного инструмента сравнительного анализа проектных (технологических) решений необходимо дать формальное описание рассматриваемой проблемы. В качестве основы используем подход, предложенный в работе [2].

Рис. 1. Упрощенная схема формирования проекта

205

Как известно, значимые факторы, определяющие содержание проекта прокладки тоннеля, это горно-геологических условия Иь параметры подземной И2 и подземной ИЗ характеристик городской среды в зоне прокладки тоннеля. В рамках этих факторов выделены 9 основных параметров и определены их возможные значения, заданные различными шкалами (табл.1).

Таблица 1

Параметры условий стройплощадки и

Условия Условное обозначение Параметр Значение

1 2 3 4

И1 Р1 Крепость пород / <3

3-6

>6

Р2 Коэф. фильтрации к - водонасыщен-ность, м/сут. <0,1

>0,1

И2 Рз Плотность подземных сооружений Высокая

Средняя

Низкая

из Р4 Плотность наземных сооружений Высокая

Средняя

Низкая

Р5 Дорожная нагрузка Высокая

Средняя

Низкая

Рб Состояние окружающей среды Сложное

Неблагоприятное

Нормальное

Р7 Вид территории Жилая

Промышленная

Административная

Зеленая зона

Р8 Историческая и культурная ценность Есть

Нет

Р9 Комплексная значимость объектов с учетом градостроительной концепции Приоритетная

Необходимая

Непервостепенная

Поскольку модель проекта строительства КТ объединяет параметры различной природы с различной прагматической ценностью, необходимо структурировать важную для управления информацию.

Для описания проекта в результате экспертизы были выделены 7 параметров, характеризующих конструктивное решение КТ и трассы 8 , их атрибуты (значения), представленные в табл. 2.

Известно, что при реализации любого строительного проекта формируется комплексный критерий, основанный на весьма противоречивых требованиях:

- уменьшение стоимости строительства КТ, (С^шш);

- сокращение сроков строительства КТ , (Т^шт);

- обеспечение экологической надежности и безопасности реализации проекта строительства КТ (Е^шах).

Таблица 2

Основные параметры конструкции и трассы £

Условное обозначение Параметр Значение

<2

А1 Диаметр коммуникационного тоннеля, м; 2-4

>4

<3

Аг Глубина заложения, м; 3-8

>8

<100

Аз Общая длинна трассы, м; 100-600

>600

0

Б А4 Геометрия трассы, шт; 1-3

>3

0

А 5 Уклон трассы, шт; 1-3

>3

Аб Форма сечения тоннеля, категория 1,11

III, IV

Монолит. бетон, ж/бетон

А7 Материалы конструкции, Сбор. бетон, ж/бетон

Пресс-бетон

Каждый проектный вариант можно представвить в виде следующей информационной структуры:

А { и1и и21, Цзи Б, О, С, Т, Е

где и1, и2и и31 - множество значений параметров, характеризующих конкретные условия строительной площадки; - конструктивные параметры КТ; О{ - технология или технологии, которые закладываются в основу проекта; С Т, Е{ - интегральные показатели проекта: стоимость проекта, сроки его реализации, надежность и экологическая безопасность.

Данное структурное описание позволяет проводить сравнительный анализ вариантов проектных решений строительства КТ при определенных конкретных условиях внешней среды реализации проекта.

Методика решения многокритериальной задачи выбора вариантов проектных решений строительства КТ заключается в многоэтапном подходе на основе оценки отклонений их интегральных параметров в результате реализации проекта строительства КТ (табл. 3).

Таблица 3

Методика решения многокритериальной задачи выбора вариантов проектных решений строительства КТ

1. Статистический и экспертами анализ исходны л данных и выбор основных параметров, определяющих формирование и состав проектных решений строительства КТ

12 Получе н и е исходи о й статистиче скойи экспертной ин форм эци и

у

13- Определение основных внешних условий и их параметров, влияющих на выбор проектного решения строительства КТ

s

1.4. Определение основныхгрупп параметров, описывающих проектное решение строительства КТ

¥

1.5. Формирование информационного базиса исходных данных

2. Построение обучающих правил для сравнительного анализа проектных вариантов

а

о

2.1.а. Формирований обучающих таблиц на основе 2.1.6. Определение группы рисковдля интегральных анализа реализованных проектов параметров проекта

§

2.2. а. Г1о стро е н ие м о д е л и зави сим ости инте гр ал ьн ых п арам етр ов от п эр эм етр о в вн е шн их условий, конструктивных параметров проекта и технологий строительства КТ

2.2.6. Формирование правил на основе экспертной оценки рисков

JL

3. Выбор проектного решения строительства КТ

4

3.1. Выбор приоритетных интегральных параметров проекта

JL

3.2. Оценка отклонений приоритетных интегральных параметровпроектных вариантов при их возможной реализации

JL

3.3. Выбор лучшего варианта проектного решения

При выборе проектного решения необходимо использовать модели, учитывающие взаимовлияние основных факторов, которые определяют развитие проекта. Структурную схему процесса принятия решения можно представить в следующем виде (рис. 2).

Рис. 2. Структурная схема процесса принятия решения

Здесь АТ - фактическое отклонение сроков строительства; АС - фактическое отклонение стоимости строительства; Е -оценка экологической надежности и безопасности реализации проекта; 8Т - прогноз по отклоне-

Тф-ТП

нию от проектных сроков строительства, 8Т =

по отклонению от сметной стоимости строительства, 8С =

100 %; 8С - прогноз

Сф-Сп

Сф

100 %;

8е - прогнозное значение степени нарушения экологической безопасности при реализации проекта, 8Е = [0 ... 1].

Если рассматриваются п проектов: I)/, I)?,.... 1)п, то для каждого из них определены {Сь 7) И У/;... ;{СП, Т}% Еп}= Уп. В результате реализации проекта фактические значения У1ф,У2ф, ... УП(/, будут отличаться от заданных в проекте. Величина = У^ — У[п, где / //,«/, зависит от сочетания параметров условий стройплощадки и используемой технологии прокладки тоннеля. В случае, если одна и та же технология лежит в основе разных проектов, то 6 зависит в основном от конструктивных параметров и условий стройплощадки. Таким образом, можно сказать, что каждый из рассматриваемых проектов характеризуется некоторой вероятностью нарушения проектных параметров. Очевидно, что определить р (5>5//,.), где Ькр, - предельно допустимое значение отклонения исходя из каких-либо теоретических соображений, невозможно. Поэтому может быть использован статистический (если имеется подробная информация о ранее реализованных проектах) либо экспертно-эмпирический подход.

Оценка вариантов технологических решений проекта по критерию экологической безопасности может быть реализована за счет такого вида информации, как показатели государственного мониторинга состояния земель. Показателем государственного мониторинга земель (ГМЗ) принято считать качественную или количественную характеристику состояния и использования земель. Показатели ГМЗ предназначены для сбора и анализа информации о состоянии земель, влияющем на возможность хозяйственного или иного (рекреационного и пр.) использования территории и для целей возмещения ущерба, нанесённого в результате хозяйственной деятельности [1]. Будем считать, что понятие "земля" включает в себя всю экологическую систему, в которой находится строительная площадка.

Объектами мониторинга состояния и использования земель являются земли всех категорий, в том числе городских. Каждый объект мониторинга описывается набором показателей, определяющих характер его систематического использования или степень пригодности к использованию для конкретных хозяйственных целей [4].

Единая система показателей государственного мониторинга земель состоит из нескольких разделов: показатели использования земель, показатели состояния земель, показатели в соответствии с которыми осуществляется сбор данных на полигонах мониторинга земель и т.д. В качестве исходной информации задачи выбора проектного решения для оценки экологической надежности и безопасности реализации проекта необходимо использовать показатели состояния земель, т.е. показатели состояния участков, аналогичных по условиям внешней среды (и1, и2, и3) участку предполагаемого строительства КТ, где ранее уже применялись различные технологии строительства подземных сооружений. Важно, что для применения вышеописанной методики необходимо использовать значения показателей состояния земель до и после реализации проекта (применения технологии проходки тоннеля).

В табл. 4 дан перечень показателей государственного мониторинга состояния земель и их характеристик, определяющих экологическое состояние земель, необходимых для расчета прогнозного отклонения экологической надежности и безопасности реализации проекта.

Влияние технологий строительства и конструктивных параметров КТ на показатели состояния экологической безопасности земель прописано в соответствующих нормативно-методических документах, регламентирующих работы по экологическому обоснованию строительства подземных сооружений [3]. Влияние на природное окружение начинается с прямого воздействия строительной техники на почвы в грунты, залегающие в самом верхнем слое литосферы. При этом строительное воздействие прямо или косвенно влияет и на состояние наземных элементов ландшафта (почвы, растительность, сеть малых рек, болота и водоемы). Особо заметно это воздействие при проходке трасс сооружений открытым способом. Отдель-

ную проблему представляет проходка рыхлых песчаных пород, проявляющих при определенных гидродинамических условиях большую подвижность (плывучесть). Без применения специальных мероприятий (искусственного замораживания грунтов), влияние которых на компоненты окружающей среды должно быть оценено отдельно, строительство в таких условиях может привести к негативным инженерно-геологическим процессам - просадкам поверхности земли и т.п. Радиоактивное загрязнение, загрязнение тяжелыми металлами, средствами химизации может быть вызвано попаданием подземного сооружения на участки распространения слабоактивных грунтов, утечек горюче-смазочных материалов строительной техники, неправильного выбора материалов конструкции и т.д.

Таблица 4

Состояние земель

п п Вид загрязнения городских земель Показатели состояния земель

Плошадь загрязнённых или деградированных земель Степень разбития процесса

1 Земли, подвергшиеся радиоактивному загрязнению Площадь Годовая эффективная доза (мЗв): 1-5; 5-20; 20 - 50: >50

2 Земли, загрязненные тяжёлыми металлами Площадь умеренно опасная; опасная; чрезвычайно опасная

3 Земли, загрязненные диоксинами и диоксиноподооными токе антами Площадь умеренно опасная; опасная; чрезвычайно опасная

4 Земли, загрязненные нефтью и нефтепродуктами Площадь умеренно опасная: опасная: чрезвычайно опасная

5 Земли, загрязненными средствами химизации с/х Площадь умеренно опасная; опасная: чрезвычайно опасная

6 Земли, подверженные линейной эрозии Площадь слабая: средняя: сильная; очень сильная

7 Подтопленные земли Площадь слабая: средняя: сильная:

8 Земли, подверженные опустыниванию Площадь слабая: средняя: сильная: очень сильная

9 Захламленные земли Площадь слабая: средняя: сильная.

* степень развития процесса определяется исходя из критериев, изложенных в существующих нормативно-методических документах

Следует учитывать, что для оценки экологической безопасности по показателям мониторинга приходится использовать специальную условную шкалу (рис. 3).

Рис. 3. Шкала оценки экологической безопасности по состоянию земель

На основе значений показателей мониторинга состояния земель и параметров информационной структуры (1) реализованных проектов строительства коммуникационных тоннелей может быть сформирована обучающая матрица - Ь, которая далее используется для построения моделей, связывающих между собой условия реализации проектов (условия стройплощадки), применявшиеся технологии (их характеристики) и некоторые важные для нас интегральные параметры у, в данном случае -оценку экологической безопасности (табл. 5).

Таблица 5

Обучающая матрица Ь

Л и 8,С У 8

1 Р11 Р12 Р1 12 ап а12 а17 У1 51

2 Р21 Р22 Р2 12 а21 а22 а27 У2 52

...

N Рш Рш Ш 12 а№ аШ аШ УN 5N

Обучающий пример (информация о ранее реализованном проекте} - строка таблицы Ь) состоит из значения факторов, характеризующих условия строй площадки и, значения параметра, которое задаются экспертами для оценки данной технологии О, значения интегрального параметра У, отклонение фактического значения интегрального параметра от проектного 5; N - общее количество обучающих примеров (исследуемых проектов).

Элементы, из которых формируются обучающие примеры, составляющие матрицу Ь, могут быть достаточно разнородны, поэтому конкретный способ кодирования в ходе процесса обработки зависит от той модели I/7}, которую мы хотим использовать для оценки д. В общем виде эта модель имеет вид

5 =

В зависимости от объема и качества доступной информации могут быть построены модели, относящиеся к одному из следующих классов:

нейронные сети обратного распространения,

нейро-нечеткие модели [9].

Процедура принятия решений при использовании любой из этих моделей состоит из следующих этапов

1. Формируются обучающие таблицы.

2. На основании обработки обучающих таблиц (данных о ранее реализованных проектах /)?,.... 1)\) строится модель /<'/>

3. Для всех конкурирующих проектов, которые потенциально могут быть реализованы при строительстве очередного коммуникационного тоннеля ]=Ы + 1, N + q, вычисляются прогнозные значения:

4. Проводится оценка прогнозных отклонений величин интегральных параметров, в первую очередь, степени нарушения экологической безопасности, от тех, что были заданы в проектном решении:

^N+1 — ^N+1 + ^N+lУN+q — + ^^ЛГ+д.

5. Выбирается проектный вариант, в котором минимизированы оценки отклонения проектного и прогнозного значений.

Предлагаемый подход следует использовать на предпроектном этапе, чтобы учесть при выборе варианта проекта не только различные экономические обоснования, но и степень влияния результатов строительства КТ на окружающую среду. Компьютерное моделирование осуществлялось с использованием различных инструментов прогнозной аналитики. Были рассмотрены 7 различных проектов применительно к трем конструктивно-технологическим ситуациям, связанным с прокладкой тоннелей в городской среде. В результате использования вычислительной модели 1-5, построенной с использованием инструментов прогнозной аналитики, каждый проект получил количественную оценку в условных баллах в диапазоне [О - 1]. При сравнительном анализе двух проектов соотношение 6Е1 > 8Е2 означает, что проект №1 в конкретных городских условиях является потенциально более опасным с позиций негативного воздействия на среду обитания, чем проект №2. Совпадение результатов, полученных с помощью разработанного алгоритма, с оценками экспертов при сравнении раз-

личных проектных вариантов, составило 82 %. Дальнейшее повышение точности работы алгоритма связано с расширением базы экспериментальных данных.

Список литературы

1. Афанасьев Ю.А., Фомин С. А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды. М.: МНЭПУ, 1998.

2. Бондаренко И.С., Темкин И.О., Баранникова И.В. Оценка интегральных параметров проекта на основе нейросетевых моделей прогноза стоимости и сроков реализации проекта // Научный вестник. 2013. № 5. С.99 - 107.

3. Временные методические рекомендации по оценке на стадии ТЭО воздействия на окружающую среду (ОВОС) подземных сооружений для строительства в г. Москве. М.: МОСКОМАРХИТЕКТУРА, 1995.

4. ГОСТ 26640-85 (СТ СЭВ 4472-84). Земли. Термины и определения. Взамен ГОСТ 17.5.1.05-80; введён с 01.01.87. М.: Изд-во стандартов, 1992.

5. Marzouk M., Abdallah M. Modeling Microtunneling Projects using Computer simulation // Journal of construction engineering and management-ASCE. V.136, 2010. P. 670 - 682.

6. Земельные отношения и землеустройство в России. М.: Изд-во «Русслит», 1995. 512 с.

7. Куликова Е.Ю. Обоснование наиболее приемлемых технологий строительства коммунальных тоннелей с позиции экологической безопасности // ГИАБ. 2002. № 2. С. 24 - 30.

8. Сачивка В. Д. Методика выбора оптимального способа прокладки подземных инженерных коммуникаций в условиях городской застройки // Научный вестник МГГУ. 2011. №3(12). С. 34 - 41.

9. Темкин И.О., Бондаренко И.С. Оценка рисков строительства коммуникационных тоннелей на основе экспертного анализа проектных решений // Тяжелое машиностроение. 2013. №9. С. 33 - 36.

10. Kun M., Onargan T. Influence of the fault zone in shallow tunneling. Tunneling and underground space technology. 2013. V. 33. P. 34-45.

11. Федунец Н.И., Гончаренко С.Н. Проблемы повышения производственного потенциала горнорудных предприятий по добыче медно-никелевых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2006. № 9. С. 189 - 196.

12. Федунец Н.И., Гончаренко С.Н. Оценка возможности управления производственными параметрами основных технологических циклов горнодобывающего предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2007. № 9. С. 230 - 239.

214

13. Гончаренко С.Н., Сачивка В. Д. Методы и модели выбора способа прокладки подземных инженерных коммуникаций в условиях городской застройки // Программные продукты и системы. 2011. № 1. С. 142.

14. Гончаренко С.Н., Дементьева Е.В. Обзор отечественных и зарубежных исследований по анализу риска возникновения аварийных ситуаций на горном предприятии // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2010. № 10. С. 177 - 185.

15. Гончаренко С.Н., Парсегов А.С. Моделирование и оценка риска эксплуатации промышленного оборудования в отечественных и зарубежных исследованиях // Управление риском. 2013. № 2 (66). С. 35 - 43.

16. Гончаренко С.Н., Ярощук И.В., Ширинкин М.С. Модели и методы выбора структуры информационных комплексов горнопромышленного предприятия с учетом факторов риска // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2009. № 2. С. 257.

Темкин Игорь Олегович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, igortemkinayandex. ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»,

Бондаренко Инна Сергеевна, канд. техн. наук, доц., igortemkinayandex.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИ-СиС»,

Гончаренко Сергей Николаевич, д-р техн. наук, проф., gsl6a mail.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»,

Чан Нгок Фу, асп., igortemkinayandex.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

COMPUTER METHODS OF ANALYSIS OF THE ENVIRONMENTAL SAFETY

OF THE PROJECTS CONSTRUCTION OF COMMUNICA TION TUNNELS

I.O. Temkin, I.S. Bondarenko, S.N. Goncharenko, Chan Ngok Fu

The present article is concerned with scientific and practical task of improvement in building quality of communication tunnels on account of design consideration s select. The authors considered estimation methods of integral parameter of project based on computer aided technique analysis of design consideration s ecological security. General technique of design assessment of communication tunnels building is described in article.

Key words: project evaluation, communication tunnel, integral parameter, neural networks, fuzzy decision trees, environmental safety, environmental protection.

Temkin Igor Olegovich, doctor of technical sciences, professor, the head of chair, igortemkinayandex. ru, Russia, Moscow, The National University of Science and Technology "MISiS",

Bondarenko Inna Sergeevna, candidate of technical sciences, docent, igortem-kin@yandex. ru, Russia, Moscow, The National University of Science and Technology "MI-

SiS",

Goncharenko Sergey Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, gsl6 a mail.ru, Russia, Moscow, The National University of Science and Technology "MI-

SiS",

Chan Ngok Fu, postgraduate, igortemkinayandex. ru, Moscow, Russia, The National University of Science and Technology "MISiS"

УДК: 004.75

МЕТОД БЕЗОПАСНОГО СБОРА ИНФОРМАЦИИ ОБ ЭЛЕМЕНТАХ

РАСПРЕДЕЛЁННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Д.О. Руднев, А.А. Сычугов

Описан метод безопасного сбора информации об элементах распределённой информационной системы. Основой предлагаемого метода предлагается использовать беспризнаковое распознавание образом. Подробно анализируются сольные и слабые стороны предлагаемого метода.

Ключевые слова: распределение системы, беспризнаковое распознавание образов, поиск аномалий, информационная безопасность.

В настоящее время большинство информационных систем строятся по распределенной архитектуре. Распределённая информационная система (РИС) - информационная система, в которой отсутствует единая точка хранения и обработки информации. Часто элементы РИС разнесены географически. Каждый элемент такой системы самодостаточен. К ключевым достоинствам распределённых информационных систем относятся высокая производительность, возможность масштабирования, параллельная обработка данных, повышенная отказоустойчивость.

Главной особенностью РИС является отсутствие единой точки обработки информации, то есть у владельца нет полного доступа к каждому элементу системы, а взаимодействие между элементами системы осуществляется по открытым каналам связи. При использовании распределённых информационных систем вся ответственность за безопасность ложится на владельцев элементов РИС, при этом со стороны владельца данных нет никакой технической возможности повлиять на безопасность своей информации. Таким образом, распределенные информационные системы требуют подхода к защите от удалённых атак, который отличается от под-

216