Кроме того, внутреннее строение системы может быть представлено в виде функциональных зависимостей и в виде структуры, реализующей эти зависимости.
Таким образом, можно выделить пять основных системных представлений: процессуальное, функциональное, макроскопическое, иерархическое и микроскопическое.
В процессуальном плане система рассматривается динамически как процесс, остальные системные представления отражают ее статический аспект.
В макроскопическом представлении описываются внешние характеристики системы, в функциональном, иерархическом и микроскопическом — внутренние.
Микроскопическое представление системы основано на понимании ее как совокупности взаимосвязанных элементов, неразложимых далее «кирпичиков». Центральными понятием микроскопического системного представления является понятие элемента. Конечно, в общем виде элемент лишь относительно неделим, однако для данной системы он является абсолютно неделимым. Элементы также могут быть рассмотрены как системы, но это будут системы другого типа, по отношению к исследуемой. Кроме того, система понимается как совокупность разнородных элементов, которые могут отличаться по принципу действия, техническому исполнению и ряду других характеристик. Система сводится к ансамблю простых частей.
Элементы системы обладают связями, которые объединяют их в целостную систему. Элементы могут существовать только в «связанном» виде — между элементами обязательно устанавливаются связи.
Например, в электрической цепи, если по ней не течет ток, нет электрических связей, следовательно, нет и элементов; когда цепь подключена к источнику электрической энергии, в ней образуются реальные электрические связи, и можно говорить о существовании элементов, которые они связывают.
Элементы в системе обязательно взаимодействуют, в результате одни свойства (переменные) изменяются, другие остаются неизменными (константы).
Важную роль в системных исследованиях играет поиск системообразующих связей, благодаря которым все элементы системы оказываются связанными воедино.
Функциональное представление системы связано с пониманием системы как совокупности функций (действий) Для достижения определенной цели. Каждый элемент в системе выполняет определенную функцию.
Синонимом понятия «структура» для функционального представления служит понятие функциональной структуры, или организации.
Организация может быть реализована различными структурами (при этом функциональная сущность систему остается той же, меняется только способ реализации).
Для макроскопического представления характерно понимание системы как нерасчленимого целого. Здесь важно понятие системного окружения.
Под окружающей средой системы понимается совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на систему и на которые влияет изменение свойств системы. Ни одна система объектов не может быть рассмотрена вне системного окружения. Системное окружение позволяет охарактеризовать систему множеством внешних связей (или внешней структурой), так и совокупностью внешних отношений.
Иерархическое представление системы (как иерархической упорядоченности) основано на понятии подсистемы, или единицы, которые следует отличать от понятия «элемент». Единица обладает функциональной спецификой целого (системы). Система может быть представлена в виде совокупности единиц, составляющих системную иерархию. (Единица может быть разложена на элементы.)
Можно выделить два типа функциональных связей между единицами системной иерархии — горизонтальные — между единицами одного уровня и вертикальные — между единицами различных уровней. Единицы каждого уровня описываются набором вертикальных и горизонтальных связей.
Процессуальное представление системы предполагает понимание системного объекта как совокупности процессов, характеризуемых последовательностью состояний во времени. Основным понятием здесь является понятие периода жизни — временного интервала, в течение которого функционирует данный процесс.
Комплексная система защиты информации — это система организационно-технологического типа. Она характеризуется рядом признаков.
КСЗИ — это система:
— искусственная, т. е. создана человеком;
— материальная, что подразумевает не только объективность ее существования, но и тот или иной уровень материальных и финансовых затрат на реализацию;
— открытая, т. е. возможно ее расширение;
— динамическая — подвержена старению, развитию, движению, прогрессу и регрессу, делению, слиянию и т. д.;
— вероятностная — система характеризуется вероятностью структуры, функции, целей, задач, ресурсов.
Очень важно, рассматривая теорию систем, не забывать о ее связи с проектированием. Даже хорошо работающие компоненты, соединенные вместе, не обязательно составляют хорошо функционирующую систему. В сложной системе часто оказывается, что даже если отдельные компоненты удовлетворяют всем необходимым требованиям, система как целое не будет работать. Для иллюстрации рассмотрим пример проектирования самолета специалистами разного профиля. Если рассмотреть данную систему с точки зрения специалиста по двигателям, то, например, Для электронного оборудования в ней совсем не останется места. Проектировщик фюзеляжа будет заботиться только об оптимальной конфигурации самолета, пренебрегая расположением антенны. Инженер-психолог потребует массу удобств для летчика, не считаясь с затратами. Плановик сведет до минимума затраты… И самолет никогда не полетит.
Мы уже отметили, что КСЗИ — сложная, многогранная система. Для обеспечения эффективного функционирования такой системы необходимо грамотное управление. Кибернетика (от греч. — искусство управления) — наука об общих законах получения, сравнения, передачи и переработки информации. Основной объект исследования — кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно, вне зависимости от их материальной природы (автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческое общество и т. д.). Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею.
Необходимым и достаточным условием для определения любой отрасли знаний как науки является наличии предмета исследования: метода исследования и средств для реализации этого метода.
Для кибернетики как науки предметом исследования являются системы любой природы и возможность управлять ими, методом исследования — математическое моделирование, стратегией исследования — системный анализ, а средством исследования — вычислительная техника. Поэтому кибернетику можно определить как науку, изучающую системы любой природы, которые способны воспринимать, хранить и перерабатывать информацию с целью оптимального управления.
Таким образом, кибернетика включает такие понятия, как системы, информация, хранение и переработка информации, управление системами и оптимизация систем. При этом кибернетика широко пользуется методом математического моделирования и стремится к получению конкретных результатов, позволяющих анализировать и синтезировать изучаемые системы, прогнозировать их оптимальное поведение и выявлять каналы и алгоритмы управления.
Методы кибернетики не только позволяют создавать оптимально функционирующий процесс или систему, но указывают пути выбора и использования оптимального режима, а также оптимального управления процессом или системой.
В рамках кибернетики сформулированы следующие общие законы любого управления:
1) всякое управление есть целенаправленный процесс;
2) всякое управление есть информационный процесс, заключающийся в сборе, обработке и передаче информации. Причем он происходит непрерывно, как показано на рис. 5;
Рис. 5
3) всякое управление осуществляется в замкнутом контуре, образованном управляющим и управляемыми объектами (органами), объединенными в единую систему прямой и обратной линиями связи (рис. 6).
Рис. 6