При статистическом моделировании структура моделируемой системы адекватно отображается в модели, а процессы ее функционирования проигрываются (имитируются) на построенной модели. При этом степень адекватности модели реальной системе и процессов имитации на модели реальным процессам функционирования моделируемой системы определяется целями моделирования, т.е. теми характеристиками системы, которые должны быть получены в процессе моделирования. Определяемые в процессе моделирования значения характеристик должны соответствовать (по крайней мере с точностью до целей моделирования) значениям этих характеристик, которые будут или могут иметь место в процессе функционирования реальной системы.
Построение статистической модели заключается в описании структуры и процессов функционирования системы, а имитация процессов функционирования — в проигрывании тем или иным способом смены во времени состояний модели системы и принятии на каждом шаге имитации тех решений, которые обусловлены сложившейся ситуацией и правилами функционирования реальной системы. Тогда классификацию методов, необходимых для реализации принципов статистического моделирования, в самом общем виде можно представить так, как показано на рис. 3.4.
Описание структуры системы может быть осуществлено методами теории множеств и теории графов. Описание структуры моделируемой системы должно содержать, во-первых, перечень всех ее существенно значимых элементов, во-вторых, взаимные связи между элементами и, в-третьих — характер этих взаимос-вязей. Как известно, и в теории множеств, и в теории графов имеются средства для представления всех трех перечисленных компонентов описания систем.
Для описания процессов функционирования стохастических систем необходимы средства отображения влияния случайных факторов. Такие средства содержатся в целом ряде достаточно хорошо разработанных к настоящему времени методов: статистических испытаний, или Монте-Карло, теории массового обслуживания, теории вероятностных автоматов и др. [11].
Процессы функционирования систем защиты информации, как отмечалось в §3.1, носят ярко выраженный стохастический характер, поэтому в следующих параграфах приводятся общие сведения
о методах описания стохастических процессов.
Имитация процессов функционирования моделируемых систем, как это следует из рис. 3.4, заключается в воспроизведении смены состояний системы во времени и принятии на каждом шаге моделирования решений, необходимых для управления имитации процессов на последующих шагах и (или) формирования результатов моделирования. Для воспроизведения смены состояний системы во времени в структуре модели должны быть механизмы (блоки), выполняющие следующие функции: 1) слежение за тем, чтобы моделирование осуществлялось в соответствии с заданным (или определяемым по заданным условиям) числом шагов;
2) определение на каждом шаге тех сигналов и той информации, которые должны поступить на вход каждого элемента моделируемой системы;
3) определение на каждом шаге для каждого элемента моделируемой системы его реакции на входные сигналы и поступающей информации в соответствии с правилами его функционирования.
При наличии структурированного описания необходимых атрибутов перечисленных функций нетрудно построить алгоритмические процедуры их осуществления. Для реализации атрибутов, имеющих случайный характер, должны использоваться датчики случайных чисел, которые, как известно, к настоящему времени разработаны достаточно хорошо практически для всех встречающихся в различных задачах распределения вероятностей случайных величин. |
Информационная безопасность