|
Тукеев У.А., д.т.н., профессор, Ахметов Б.Б., преподаватель
Учебный процесс в вузе является основным производственным процессом, выпускающим продукцию – студентов. В современных условиях, век информационных технологий, одной из основных инфраструктурных компонентов учебного процесса, влияющих на качество знаний студентов, является информационная инфраструктура (аппаратное и программное обеспечение, информационные ресурсы) учебного процесса. Если учебные занятия проводятся в компьютерных классах, то качественное бесперебойное функционирование компьютеров существенно определяет качество получаемых знаний, умений и навыков студентами. В связи с этим обеспечение информационной безопасности непрерывного функционирования компьютерных и информационных ресурсов компьютерных классов является весьма важной для качества учебного процесса.
Влияния информационной безопасности на учебный процесс в вузе возможно на двух уровнях, а именно: - На уровне оценки риска безопасности в целом информационной инфраструктуры учебного процесса вуза, когда оценивается состояние(ситуация) отдельных групп компонентов информационной инфраструктуры учебного процесса вуза, его влияние на выходной продукт организации, и, соответственно, рекомендуется вкладывание средств в то или иное направление информационной инфраструктуры учебного процесса вуза. Такая оценка может проводится один раз в год и связана с составлением бюджета расходов по совершенствованию безопасности информационной инфраструктуры учебного процесса вуза.
- На уровне выполнения учебного процесса. Причем, на этом уровне необходимо производить мониторинг информационной безопасности учебного процесса, выявлять ситуации нарушения информационной безопасности учебного процесса, измерять влияние нарушения информационной безопасности учебного процесса на выходной продукт, а именно, на знания студентов. По результатам влияния нарушения информационной безопасности учебного процесса на знания студентов необходимо оперативно реагировать, принимать конкретные меры по их устранению. Качество учебного процесса зависит от оперативности исправления нарушений информационной безопасности, соответственно, необходимо выбрать период мониторинга и оперативного реагирования на нарушения нормативного, требуемого состояния учебного процесса. Для учебного процесса вуза наиболее подходящей с точки зрения максимальной эффективности учебного процесса является период: академический час. Однако, возможно рассмотрение и других периодов мониторинга и реагирования: полдня, один день и т.д. Выбор периода мониторинга и реагирования на нарушения информационной безопасности учебного процесса зависит также от планируемых затрат на систему мониторинга и реагирования на нарушения информационной безопасности учебного процесса: чем оперативнее реагирование, тем больше требуется затрат на создание и сопровождение системы мониторинга и реагирования на нарушения информационной безопасности учебного процесса.
Таким образом, в данной работе с учетом специфики учебного процесса вуза предлагается двухуровневая концептуальная модель ситуационного управления обеспечением информационной безопасности учебного процесса вуза.
На основе введенных понятий двух типов ситуации предложена двухуровневая концептуальная модель ситуационного управления информационной безопасностью учебного процесса вуза (рис.1).
 В рамках рассмотрения моделей и методов первого уровня концептуальной модели ситуационного управления обеспечением информационной безопасности учебного процесса вуза предлагается модель и методика прогнозирования выхода из строя компьютеров в компьютерных лабораториях вуза при нарушениях режима информационной безопасности на основе аппарата нечеткой логики.
На практике причиной выхода из строя компьютеров в компьютерных лабораториях вуза является: качество проведения регламентных работ, регулярность обновления антивирусной базы и своевременное списание морально устаревших компьютеров. В свою очередь качество проведения регламентных работ определяется периодом проведения регламентных работ и средним процентом глубины тестирования ресурсов компьютера. На основе рассмотренных характеристик состояния безопасности компьютеров в компьютерных лабораториях вуза в данной работе предлагается схема определения численной оценки вероятностей выхода из строя компьютеров в компьютерных лабораториях с использованием аппарата нечеткой логики, которая представлена на рисунке 2. С помощью введенных лингвистических переменных «период проведения регламентных работ» и «средний процент глубины тестирования ресурсов компьютера» определяется значение лингвистической переменной «качество регламентных работ» с помощью следующих продукционных правил:
Правило 1. Если переменная «период проведения регламентных работ» имеет значение «часто» или «редко», и переменная «средний процент глубины тестирования ресурсов компьютера» имеет значение «низкий» или «высокий», то переменная «качество регламентных работ» будет иметь значение «низкое».
Правило 2. Если переменная «период проведения регламентных работ» имеет значение «часто» или «редко», и переменная «средний процент глубины тестирования ресурсов компьютера» имеет значение «средний», то переменная «качество регламентных работ» будет иметь значение «среднее».
Правило 3. Если переменная «период проведения регламентных работ» имеет значение «нормально», и переменная «средний процент глубины тестирования ресурсов компьютера» имеет значение «низкий» или «высокий», то переменная «качество регламентных работ» будет иметь значение «среднее».
Правило 4. Если переменная «период проведения регламентных работ» имеет значение «нормально», и переменная «средний процент глубины тестирования ресурсов компьютера» имеет значение «средний», то переменная «качество регламентных работ» будет иметь значение «высокое».
Аналогичные продукционные правила разработаны для «Регулярности обновления антивирусной защиты» и «Степени морального устаревания компьютера». С учетом вышеизложенного теперь можно определить значение лингвистической переменной «вероятность выхода из строя компьютера». По рассчитанным возможным потерям от угроз информационной безопасности инфраструктуре учебного процесса производится планирование бюджета на развитие системы обеспечения информационной безопасности.
В рамках рассмотрения моделей и методов второго уровня концептуальной модели ситуационного управления обеспечением информационной безопасности учебного процесса вуза разработана модель количественной оценки ущерба знаний студентов. Под ущербом знаний будем понимать такую обобщенную величину, которая отражает количество недополученных студентами знаний вследствие несоблюдения нормативных показателей обеспеченности их компьютерной техникой. Чтобы подчеркнуть важность этой характеристики как индикатора качества знаний студентов будем оценивать величину ущерба знаний в денежном эквиваленте, для чего свяжем ее со стоимостью обучения. Кроме того, это является важным психологическим фактором при принятии решения на всех уровнях управления. Действительно, если на Web-странице ЛПР появится информация, что в течении такого-то периода в университете не работало 76 компьютеров, то это мало о чем ему говорит. Если же он узнает, что в результате выхода из строя компьютеров в компьютерных лабораториях студенты университета недополучили знаний на полмиллиона тенге, то очевидно – это будет иметь совсем другой эффект.
Для получения формулы расчета ущерба знаний по университету за единицу времени, введем понятие «коэффициента знаний» ki для i-го лабораторного класса, который будет характеризовать текущую обеспеченность студентов на конкретном занятии работающими компьютерами [3,4].
Предположим, что студент на каждом занятии усваивает одну единицу знаний, если у него есть отдельное рабочее место, в противном случае его «знание» будет уменьшаться в соответствии с «коэффициентом знаний» i-го лабораторного класса ki. Формула для вычисления «коэффициента знаний» ki для i-го лабораторного класса будет иметь вид:
 Предлагаемая технология оперативного ситуационного управления информационной безопасностью учебного процесса вуза включает оперативный мониторинг состояния вычислительных и информационных ресурсов в компьютерных классах за определенный период времени, расчет ущерба знаний студентов, анализ ситуации и принятие адекватных решений. С учетом трехуровневой иерархической структурной модели вуза технология оперативного ситуационного управления информационной безопасностью вуза представлена на рисунке 3.
На самом низшем уровне представлены компьютерные лаборатории L и преподаватели П, проводящие занятия в этих лабораториях.
На следующем уровне представлены Операторы – ответственные за состояние компьютерных лабораторий на факультетах и ЛПР – лица, принимающее решение на факультетском уровне. В их обязанности входит проведение мониторинга по факультету, передача данных в ситуационный центр вуза и принятие решений на основании состояния компьютерных лабораторий на своем факультете.
 На самом верхнем уровне располагаются Администратор, ответственный за состояние компьютерных лабораторий в вузе и ЛПР вуза. Основываясь на накопленных статистических данных о состоянии всех информационных и вычислительных ресурсов вуза, поступивших из локальных ситуационных центров, ЛПР принимает решения по применению локальных или глобальных контрмер для устранения текущих неисправностей и предотвращения их появления в дальнейшем. В целом технологию оперативного ситуационного управления информационной безопасностью учебного процесса вуза можно представить в виде последовательности следующих этапов: 1. Преподаватели после каждого занятия в лаборатории вводят данные о состоянии компьютеров в клиентскую программу «Ситуационное управление информационной безопасностью учебного процесса вуза». 2. Серверная программа «Ситуационное управление информационной безопасностью учебного процесса вуза» собирает данные с клиентских программ и выводит ситуацию на веб-страницу ЛПР о количестве полностью или частично неработающих компьютеров в каждом компьютерном классе и величину ущерба знаниям студентов. 3. ЛПР на основе анализа данных программы «Ситуационное управление информационной безопасностью учебного процесса вуза» принимает решения о принятии контрмер в компьютерных лабораториях и определяет приоритеты их выполнения. Литература 1. Борисов В.В., Круглов В.В., Федулов А.С. Нечеткие модели и сети. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 284с. 2. D. Wawrzyniak Models of IT risk assessment – classical approach and possibilities of its development, [in:] «Selected problems of electronic economics» ed. M. Niedzwiedzinski, Marian Niedzwiedzinski CONSULTING Publishing House, Lodz, 2007. 3. Ахметов Б.Б. Модель для оценки риска информационной безопасности вуза//Вестник КазНУ. Серия математика, механика, информатика, 2009. – № 2. – С.88-99. 4. Ахметов Б.Б. Количественное исчисление величины ущерба знаний студентов// Материалы III Международного конгресса студентов и молодых ученых «Мир науки», Алматы: КазНУ имени аль-Фараби, 2009. – С.171-172. Аннотация
В данной работе предлагается технология, модели, методы и программные средства ситуационного управления информационной безопасностью инфраструктуры учебного процесса с целью повышения качества выходного продукта учебного процесса – знаний студентов. The summary
In the given work the technology, model, methods and software of situational management by information security of an infrastructure of educational process is offered with the purpose of improvement of quality of a target product of educational process - knowledge of students.
|
