Информационная технология

Атрибутивная информация хранится в виде отдельных табличных файлов, как правило, в форматах реляционных  баз данных систем DBF, PARADOX, ORACLE, INGRESS. Такой способ характерен как для  западных коммерческих продуктов, так  и современных отечественных  разработок.

2.3. Технологии защиты информации

Под безопасностью ИС понимается защищенность системы от случайного или преднамеренного  вмешательства в нормальный процесс  ее функционирования, от попыток хищения (несанкционированного получения) информации, модификации или физического  разрушения ее компонентов. Иначе говоря, это способность противодействовать различным возмущающим воздействиям на ИС.

Под угрозой безопасности информации понимаются события или действия, которые могут привести к искажению, несанкционированному использованию  или даже к разрушению информационных ресурсов управляемой системы, а  также программных и аппаратных средств.

Если исходить из классического  рассмотрения кибернетической модели любой управляемой системы, возмущающие  воздействия на нее могут носить случайный характер. Поэтому среди  угроз безопасности информации следует  выделять как один из видов угрозы случайные, или непреднамеренные. Их источником могут быть выход из строя  аппаратных средств, неправильные действия работников ИС или ее пользователей, непреднамеренные ошибки в программном  обеспечении и т.д. Такие угрозы тоже следует держать во внимании, так как ущерб от них может  быть значительным. Однако в данной главе наибольшее внимание уделяется угрозам умышленным, которые в отличие от случайных преследуют цель нанесения ущерба управляемой системе или пользователям. Это делается нередко ради получения личной выгоды.

Человека, пытающегося нарушить работу информационной системы или получить несанкционированный доступ к информации, обычно называют взломщиком, а иногда компьютерным пиратом (хакером).

В своих противоправных действиях, направленных на овладение чужими секретами, взломщики стремятся найти такие  источники конфиденциальной информации, которые бы давали им наиболее достоверную  информацию в максимальных объемах  с минимальными затратами на ее получение. С помощью различного рода уловок и множества приемов и средств  подбираются пути и подходы к  таким источникам. В данном случае под источником информации подразумевается  материальный объект, обладающий определенными  сведениями, представляющими конкретный интерес для злоумышленников  или конкурентов.

Защита от умышленных угроз это  своего рода соревнование обороны и  нападения: кто больше знает, предусматривает  действенные меры, тот и выигрывает.

Многочисленные публикации последних  лет показывают, что злоупотребления  информацией, циркулирующей в ИС или передаваемой по каналам связи, совершенствовались не менее интенсивно, чем меры защиты от них. В настоящее время для обеспечения защиты информации требуется не просто разработка частных механизмов защиты, а реализация системного подхода, включающего комплекс взаимосвязанных мер (использование специальных технических и программных средств, организационных мероприятий, нормативно-правовых актов, морально- этических мер противодействия и т.д.). Комплексный характер защиты проистекает из комплексных действий злоумышленников, стремящихся любыми средствами добыть важную для них информацию.

Сегодня можно утверждать, что рождается  новая современная технология технология защиты информации в компьютерных информационных системах и в сетях передачи данных. Реализация этой технологии требует увеличивающихся расходов и усилий. Однако все это позволяет избежать значительно превосходящих потерь и ущерба, которые могут возникнуть при реальном осуществлении угроз ИС и ИТ.

Наиболее перспективными технологиями являются:

· криптография на открытых алгоритмах асимметричных ключей (набор криптографических  преобразований или алгоритмов, предназначенных  для работы в единой технологической  цепочке с целью решения определенной задачи защиты информационного процесса)

·        VPN (Virtual Private Networks) – виртуальные частные сети

·        современные  технологии антивирусной защиты

·        централизованное управление доступом к аппаратным ресурсам ЛВС;

2.4. CASE-технологии

CASE-технологии - относительно новое  направление, формировавшееся на  рубеже 80-х годов.

CASE-технологии делятся на две  группы:

встроенные в систему реализации, в которых все решения по проектированию и реализации привязаны к выбранной  системе явления базами данных (СУБД);

независимые от системы реализации, в которых все решения по проектированию ориентированы на унификацию начальных  этапов жизненного цикла, средств их документирования и обеспечивают большую  гибкость в выборе средств реализации.

Основное достоинство CASE-технологии - поддержка коллективной работы над  проектом за счет возможности работы в локальной сети разработчиков, экспорта/импорта любых фрагментов проекта, организационного управления проектом.

Некоторые CASE-технологии ориентированы  только на системных проектировщиков  и предоставляют специальные  графические средства для изображения  различного вида моделей:

- диаграмм потоков данных (DFD - data flow diagrams) совместно со словарями данных и спецификациями процессов;

- диаграмм "сущность-связь" (ERD - entity relationship diagrams), являющихся информационной моделью предметной области;

- диаграмм переходов состояний  (STD - state transition diagrams), учитывающих события и реакцию на них системы обработки данных.

Диаграммы DFD устанавливают связь  источников информации с потребителями, выделяют логические функции (процессы) образования информации, определяют группы элементов данных и их хранилища (базы данных).

Описание структуры потоков  данных, определение их компонентов  хранятся в актуальном состоянии  в словаре данных, который выступает  как база данных проекта. Каждая логическая функция может детализироваться с помощью DFD нижнего уровня согласно методам исходящего проектирования.

Этими CASE-технологиями выполняются  автоматизированное проектирование спецификаций программ (задание основных характеристик  для разработки программ) и ведение  словаря данных.

Другой класс CASE-технологий поддерживает только разработку программ, включая:

автоматическую генерацию кодов  программ на основании их спецификаций;

проверку корректности описания моделей  данных и схем потоков данных;

документирование программ согласно принятым стандартам и актуальному  состоянию проекта;

- тестирование и отладку программ.

Кодогенерация программ выполняется двумя способами: создание каркаса программ и создание полного продукта. Каркас программы служит для последующего ручного варианта редактирования исходных текстов, обеспечивая возможность вмешательства программиста; полный продукт не редактируется вручную.

В рамках CASE-технологий проект сопровождается целиком, а не только его программные  коды. Проектные материалы, подготовленные в CASE-технологии, служат заданием программистам, а само программирование скорее сводится к кодированию - переводу на определенный язык структур данных и методов их обработки, если не предусмотрена автоматическая кодогенерация.

2.4. Технологии искусственного интеллекта

Искусственный интеллект (ИИ, Искин) — это экспериментальная научная дисциплина, задача которой — воссоздание с помощью искусственных устройств разумных рассуждений и действий. Прикладной аспект ИИ включает решение компьютером задач, не имеющих явного алгоритмического решения, порой — с нечёткими целями. При этом часто используются «человеческие» способы решения таких задач. Научный аспект ИИ касается объяснения работы естественного интеллекта и имитации решения задач человеком.

Область ИИ стала развиваться после  возникновения компьютеров. Сегодня  элементы ИИ используются во множестве областей, от бытовой техники до управления атомными станциями. Развитие ИИ идёт параллельно с ускорением компьютеров и прогрессом в области когнитивной науки. Ожидается, что через несколько десятков лет ИИ достигнет уровня человека, а затем и превзойдёт его.

Сегодня технологии искусственного интеллекта включают в себя множество различных  подходов. Среди них:

- нейронные сети, работающие на  принципах, схожих с работой  мозга. Они используются для  распознавания речи и рукописного  текста, для постановки диагнозов,  в финансовых программах и  т. п.

- эволюционные алгоритмы — предполагают  создание популяции программ, их  мутации, скрещивание (обмен частями  программ) и тестирование на выполнении  целевой задачи. Программы, работающие  лучше всего, выживают и после множества поколений получается наиболее эффективная программа.

Нечёткая логика — позволяет  компьютеру работать с объектами  из реального мира и их взаимоотношениями. С помощью нечёткой логики компьютер  может понять такие термины как  «близко», «теплее», «почти» и т. д. Поэтому нечёткая логика активно  используется в бытовой технике, такой, как кондиционеры и стиральные машины.

Значительная часть используемых сегодня роботов обладает зачатками  искусственного интеллекта. Они могут  немного ориентироваться в окружающей обстановке, распознавать нужные им объекты. В 2005 году четыре управляемых ИИ автомобиля успешно преодолели путь в 200 км по сложнейшей трассе в пустыне Мохаве со средней скоростью 30 км/ч. Самолёты уже могут выполнить весь рейс, от взлёта и до посадки, полностью на автопилоте. В Японии, Франции и других странах работают автоматические поезда, использующие ИИ, чтобы сделать поездку максимально комфортной для пассажиров. Искусственный интеллект используется в современных бионических протезах, таких, как протез ноги от Ossur. Технологии машинного зрения и распознавания образов применяются в камерах слежения и системах безопасности. Экспертные системы используются для поиска полезных ископаемых, диагностики заболеваний. Юридические программы выносят решения по мелким правонарушениям и дают консультации по сложным законам. Технологии искусственного интеллекта используются для перевода текстов, распознавания речи. Системы на основе ИИ управляют промышленными объектами — заводами, атомными станциями, транспортом. Крупнейшие финансовые организации используют ИИ для сверхбыстрого принятия эффективных решений на фондовых и валютных рынках.

Каждый из компьютерных бойцов в  батальных сценах «Властелина Колец» обладал искусственным интеллектом.

Искусственный интеллект широко используется в компьютерных играх, чтобы населить виртуальные миры персонажами с  реалистичным и разумным поведением. Компьютерные актёры с искусственным  интеллектом используются для съёмок батальных сцен в таких фильмах, как «Властелин колец» или «Хроники Нарнии».

Не все компьютерные системы  можно охарактеризовать как искусственный  интеллект, более простые, скорее, напоминают искусственную нервную систему. Например, в современных автомобилях  множество умных элементов, контролирующих разные аспекты работы машины. Более  сложный ИИ напоминает

отдельные элементы интеллекта животных. Сегодня по уровню сложности используемых систем мы находимся примерно на уровне насекомых, в чём-то (в том, что  можно алгоритмизировать) — выше. По количеству элементов и скорости вычислений человеческий мозг ещё впереди, но если будет действовать закон  Мура, то не долго осталось до того времени, когда способности ИИ сравняются с нашими.

В разработке ИИ всё больше используются знания по психофизиологии, полученные с помощью наблюдения за поведением животных и человека. В соответствии с этими представлениями формирование поведенческого акта осуществляется параллельной работой функциональных систем, каждая из которых соответствует некоторому поведенческому акту, сформированному  при научении и включенному в  структуру индивидуального опыта.

Уже начаты первые проекты по моделированию  на компьютере человеческого мозга. Так, проект IBM Blue Brain ставит цель научиться к 2007-2009 гг. точно симулировать работу колонн неокортекса, той части мозга, которая в человеке отвечает за восприятие, моторные функции, пространственное воображение, язык и сознание.

Мы находимся в самом начале революции в ИИ и когнитивной  науке. Но мы уже примерно понимаем, как устроены человеческое сознание и интеллект. Сканирование мозга  во множестве экспериментов показало, что у любых мыслей и чувств есть совершенно реальное физическое выражение. Нет оснований полагать, что человеческий мозг содержит что-то загадочное — души, квантовых эффектов или ещё чего-нибудь подобного там нет. Любая мысль — это процесс последовательной активации цепи нейронов в человеческом мозгу. Такой процесс можно изучать, им можно управлять и его можно вопроизводить в компьютерной симуляции. Уже существуют точные компьютерные модели нейронов животных и человека. Удалось описать работу нервной системы простых животных, таких как кальмары. Сегодня существуют первые примеры соединения нейронных систем и кремниевой электроники в единые системы. Некоторые протезы получают команды от мозга, кохлеарные имплантанты, наоборот, передают информацию в мозг. Подобная киборгизация будет развиваться.

Искусственный интеллект не долго будет «заперт» в компьютерах и роботах. По мере увеличения вычислительной мощности, искусственным интеллектом будут наделены практически все устройства, создаваемые человеком (и ИИ). А с развитием нанотехнологий станет возможно использование ИИ в нанокомпьютерных комплексах. Это будет означать, что каждая частичка материи, превращенная в сложную наносистему, будет разумна. Различие между материей и сознанием будет практически стёрто.