Анализ роевых атак микророботов на основе технологии иcпользования технологий искусственного интеллекта.

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ (РТК), ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТЫ ИСКУССТВЕННОГО ИТЕЛЛЕКТА
1.1. Роботы «стайного/роевого» поведения
1.2. Принципы самоорганизации движения
1.3. Преимущества малой размерности стайных роботов
1.4. Преимущества роботов стайного применения
1.5. Прогнозы развития базовых технологий
1.6. Ограничения роевой/стайной модели
1.7. Проблема обеспечения информационной безопасности в случае применения БПА для несанкционированного доступа к информации
2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ЦЕЛЕВОЙ ЗАДАЧИ
2.1 Анализ уязвимостей робототехнических комплексов с роевым интеллектом
2.1.1. Механизмы обеспечения ИБ роевых робототехнических систем, предназначенных для выявления и нейтрализации угроз, связанных с осуществлением скрытых атак на рой.
2.1.2. Вопросы применимости механизма безопасности мультиагентных информационных систем (МАС). Решение задач информационной безопасности (ИБ) в мультиагентных робототехнических системах (МРТС) с роевым интеллектом.
2.2. Оценка интенсивности обмена информацией в сети акторов РТК.
2.2.1. Следящая система на основе использования механизмов нейронных сетей.
2.2.1.1. Следящая система
2.2.1.2. Построение модели «Следящей» системы
2.2.1.3. Выявление ключевых узлов
2.3. Прикладное ПО «Система выявления и анализа объектовых связей в условиях общения абонентов с использованием современных средств телекоммуникации»
2.3.1. Основные функции программного обеспечения
2.3.2. Архитектура ПО
2.4. Рефлексивное управление роем со стороны злоумышленников
2.5. Модель безопасности мобильных мультиагентных робототехнических систем с коллективным управлением
2.6. Принципы работы мультиагентных робототехнических систем с коллективным управлением
2.7 Виды атак на мультиагентные робототехнические системы
2.8. Средства и режимы реализации информационно-технического воздействия
2.8.1. Целенаправленное вмешательство в систему управления роем БПЛА.
3. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АТАКУЮЩЕГО РОЯ «МОБИЛЬНЫХ ЗАКЛАДОК»
1. «Атака роем» (или безуликовое штатное функционирование) с передачей функций от «убитой» закладки-агента другому агенту.
2. Способность к коллективному обучению.
3. Способность к организации коллективной защиты всего роя.
3.1. Задача: Сигнал «SOS» от одного из агентов: возможность создания роем ложных целей – искусственных приманок. В то же время боевые агенты роя переходят в режим радиомолчания.
4. Способность к перераспределению функций (ролей) между агентами.
5. Математические модели работы роевого (коллективного) интеллекта.
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОВЕДЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы выпускной квалификационной работы. В процессе осуществления анализа роевых атак микророботов на основе искусственного интеллекта возникла ситуация недостаточной освещенности темы в сети интернет, на что можно сделать вывод, что проблема появления новых технологий на основе искусственного интеллекта, используемых беспилотных аппаратов – современная проблема, с которой еще предстоит столкнутся. Множество информации в ходе выполнения дипломной работы указывало на очевидные недостатки, которые свойственны подобной системе, например такие как:
1. Управление и координация: Роевые микророботы должны быть способны взаимодействовать друг с другом и с окружающей средой, чтобы выполнять задачи. Однако, это может быть сложной задачей, особенно если роботы имеют ограниченные возможности коммуникации.
2. Безопасность: Роевые микророботы могут быть уязвимы для внешних угроз, таких как вирусы или хакеры. Это может привести к потере данных или даже к сбою всей системы.
3. Надежность: Роевые микророботы могут столкнуться с проблемами надежности, такими как ошибки в программном обеспечении или аппаратные сбои. Это может привести к неправильной работе или даже к полной остановке системы.
4. Ограниченная автономность: Роевые микророботы обычно работают на основе алгоритмов, которые управляют их поведением. Однако, эти алгоритмы могут быть ограничены в своих возможностях и не всегда способны решать сложные задачи.
5. Проблемы совместимости: Роевые микророботы могут иметь проблемы совместимости с другими устройствами и системами. Это может вызвать проблемы при интеграции с другими технологиями и приложениями.
6. Ограниченные ресурсы: Роевые микророботы работают от батарей или других источников энергии, что может ограничивать их возможности и время работы. Кроме того, они могут потребовать больших вычислительных ресурсов для обработки данных.

Весь текст будет доступен после покупки

В современном мире роботы и искусственный интеллект стали неотъемлемой частью многих отраслей промышленности, науки и технологий. Робототехнические комплексы, использующие элементы искусственного интеллекта, позволяют решать сложные задачи, которые раньше были затруднительны. В данной главе рассмотрены общие характеристики робототехнических комплексов, использующих элементы искусственного интеллекта.

1.1. Роботы «стайного/роевого» поведения
Преимущества мобильной робототехники в групповых средах.
Роевые роботы\ролевые роботы образуют подмножество мобильных роботов для группового применения и отличаются способностью самостоятельно организовывать своё поведение в локальном пространстве. Это позволяет роботам более надежно решать поставленные задачи в сложных, быстроизменяющихся или заранее неизвестных условиях реальной эксплуатационной среды.
Стая/рой роботов класса UXV (рис. 1.1) – это группа высоко-автономных мобильных роботов, которые действуют сообща для выполнения некоторой задачи [1]. Такая задача (задание, операция, работа, «миссия») по-английски иногда характеризуется как «4D mission»: difficult, dull, dirty, of dangerous mission. Организовываясь на принципах этологии (зоопсихологии), заимствованных из живой природы, роевые роботы учитывают детали задачи, внешние команды оператора, тактические цели, ограничения, наблюдаемые условия (отдельные роботы, рой в целом, внешняя среда), запасы ресурсов и необходимость действий в процессе управления, действия в соответствии с текущей ситуацией (самоорганизация) для минимизации вмешательства оператора и повышения эффективности, стабильность («робастности») и безопасности применения в сложных и неизвестных рабочих ситуациях

Рис. 1.1 Рабочая классификация стайной робототехники

Роевые роботы должны быть небольшими, иметь унифицированную модельную конструкцию, надежные системы привода и специальный пакет бортовых систем для многоспектрального наблюдения за местностью, обмена информацией (между членами роя и внешними операторами), конфигурации для выполнения функций роя (например, замена оборудования полезной нагрузки), управления движением и оборудованием полезной нагрузки, обеспечения безопасности и т.д.
Гетерогенная стая состоит из групп роботов разных классов, например: UUV и USV; UAV и UGV; UUV, USV и UAV.
Некоторые наиболее известные природные стаи: волчья стая, львиный прайд, стадо антилоп, семейство сурикатов, рыбий косяк, птичья стая, осиный рой, колония муравьев.
Рои характеризуются различными видами, формами, типами. Модели стайного поведения в дикой природе складывались не одну тысячу лет. В природе каждый вид имеет свои собственные цели и возможности, среду обитания, класс, размер, этологию, динамику общения и способы организации социальных взаимодействий. Количество природных групп обычно обратно пропорционально размеру особей и колеблется от нескольких до миллионов образцов. Благодаря возможности динамического изменения численности и поведенческих моделей, роевые системы являются эффективным способом борьбы за существование и доминирование в сложной и неопределенной среде, выполнения ресурсоемких задач и достижения других важных целей. В частности, известно, что атакам роя нелегко противостоять не только в одиночку, но и с помощью профессионально обученных и централизованно контролируемых групп.
Наблюдение за местным окружением каждым членом роя, внутренний обмен информацией и самоорганизация движений составляют основу для эффективной работы роя. В целом, анализ базы данных электронных публикаций UXV_Swarms показывает, что, эмулируя принцип роя в перспективных роботах коллективного применения, можно максимально использовать преимущества закона перехода количества в качество и адаптивного коллективного поведения во всех без исключения областях применения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. И.Е.Бурдун, А.Р.Бубин. Исследования и разработки в области мобильной робототехники стайного применения // Морские информационно-управляющие системы, №1, 2012, с.45-56
2. Higgins F., Tomlinson A., Martin K.M. Threats to the Swarm: Security Considerations for Swarm Robotics // International Journal on Advances in Security. – 2009. – V. 2. – № 2–3. – P. 288–297.
3. И.А. Зикратов, Е.В. Козлова, Т.В. Зикратова. Анализ уязвимостей робототехнических комплексов с роевым интеллектом.// Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2013, № 5 (87), с. 149-154.
4. Air Warfare. OSD UAV Roadmap 2002-2027 // Office of the Secretary of Defense (Acquisition, Technology & Logistics). – USA. – December, 2002.
5. Bayindir L., Sahin E., A Review of Studies in Swarm Robotics// Turkish Journal of Electrical Engineering. – 2007. – Vol.15, No. 2. – P. 115-147.
6. Gross R., Swarm Robotics // Companion slides for the book Bio-Inspired Artificial Intelligence: Theories, Methods, and Technologies by Dario Floreano and Claudio Mattiussi. – MIT Press, USA. – 2009. – 39 рp.
7. Huh S., A Survey on Swarm Robotics. – Seoul National University. – Korea, 2009. – 21 pp. (презентация).
8. Cao Y., Fukunaga A., Kahng A., Cooperative Mobile Robotics: Antecedents and Directions // Autonomous Robots. – Vol. 4, 1997. – P. 7-23.
9. Курников Е.В. Проблемы противодействия нетрадиционным угрозам информационной безопасности// Государственное и муниципальное управление. Ученые записки СКАГС. 2015 . № 3, с.281-284.
10. Xudong G., Yiling Ya., Yinyuan Y. POM-a mobile agent security model against malicious hosts // Proc. 4th Interna-tional Conference on High Performance Computing in the Asia-Pacific Region. 2000. V. 2. P. 1165–1166.

Весь текст будет доступен после покупки