Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов агрегации, нормализации, анализа и визуализации больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств (internet of things)

Докладчик: Котенко Игорь Витальевич

Должность: заведующий лабораторией, д.т.н., профессор

Цель проекта:
Задача/проблема, на решение которой направлен реализуемый проект, заключается в том, что, в силу специфики построения и обеспечения безопасности сетей «Интернет вещей» требуются новые эффективные подходы к разработке методов и алгоритмов сбора, агрегации, нормализации, анализа и визуализации собираемых в этой сети данных о событиях безопасности, которые, с одной стороны, были бы способны обеспечить повышенные требования по оперативности их обработки (реальный или близкий к реальному масштаб времени), полноте, достоверности и прочим характеристикам, а с другой – соответствовали имеющимся функциональным ограничениям системы и ее отдельных устройств. Целью реализуемого проекта является создание комплекса научных/научно-технических решений в области разработки методов и алгоритмов агрегации, нормализации, анализа и визуализации больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных в распределенной сети электронных потребительских устройств (internet of things). Конечным продуктом будет являться комплекс математических методов и алгоритмов сбора, нормализации, обработки и визуализации больших массивов гетерогенных данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств. Результаты проекта являются ключевыми для построения математического обеспечения системы агрегации, нормализации, анализа и визуализации больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств.

Основные планируемые результаты проекта:
Основными результатами являются:
- основные принципы и методические подходы в области создания средств агрегации, нормализации, анализа и визуализации больших массивов структурированных, полуструктурированных и неструктурированных гетерогенных данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств (internet of things);
- методические подходы к созданию хранилища данных, обеспечивающего гибридное онтологическое представление больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств;
- математические методы и алгоритмы агрегации, нормализации, анализа и визуализации больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных;
- методические подходы к созданию протоколов для синхронной и асинхронной передачи данных от потребительских устройств к центрам обработки данных;
- технические принципы и методические подходы к организации и развертыванию решений по агрегации, нормализации, анализу и визуализации больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных в различных средах;
- технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики;
- проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка системы агрегации, нормализации, анализа и визуализации больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств.
Математические методы и алгоритмы обработки больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных в сети должны отвечать следующим характеристикам:
- быть ориентированными на параллельные вычисления;
- обеспечивать оптимальное и эффективное получение мер центральной тенденции и экстремумов (для агрегации);
- учитывать синхронный и асинхронный режимы работы;
- обеспечивать приведение данных к нормальному и структурированному виду;
- обеспечивать препроцессинг данных и выработку контрмер по управлению безопасностью сети на его основе;
- обеспечивать представление результатов агрегации и анализа данных различными графическими способами.
Предложенный проект сопровождается созданием программно-технических решений, обладающих существенной новизной и полезностью. Предполагается защита интеллектуальной собственности в части патентоспособности будущих результатов исследований. Обоснованность данного заявления вытекает из наличия у авторского коллектива ряда патентов по данному научному направлению, положительных решений по заявкам на изобретения, материалов заявок, находящихся в ФИПС в стадии рассмотрения, а также материалов заявок, находящихся в процессе оформления.
Доведение до потребителя ожидаемых научных и научно-технических результатов может быть осуществлено как путем оформления и выполнения дополнительной опытно-конструкторской работы, так и путем непосредственной адаптации результатов к условиям функционирования и имеющимся средствам защищаемой информационно-коммуникационной инфраструктуры потребителя.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты Проекта могут быть применены при разработке компонентов мониторинга и управления безопасностью компьютерных сетей вида «Интернет вещей» различного назначения.
Ожидаемые результаты исследования могут использоваться в следующих областях знаний: безопасность информационно-телекоммуникационных систем, программирование параллельных вычислений, системотехника и программная инженерия, области принятия решений на основе экспертной информации и другие. Результаты могут применяться для разработки и анализа систем защиты в сетях «Интернет вещей» различного назначения – ведомственных телекоммуникационных систем управления и контроля, финансовых и банковских систем, систем по предоставлению цифровых мультимедиа услуг широкополосного доступа потребителям, гидротехнических систем и сетей нефтегазового комплекса, транспортных систем, автоматизированных медицинских систем, различных систем поддержки производственных процессов, систем удаленного автоматизированного измерения расхода и контроля нормативов потребления в жилищно-коммунальной сфере и других.
Результаты Проекта будут внедрены в образовательный процесс в виде лекций, практических занятий и лабораторных работ по ряду учебных дисциплин, связанных с информационной безопасностью и информационно-телекоммуникационными технологиями.
Прогнозируемый социально-экономических эффект от использования результатов Проекта заключается в повышении защищенности пользовательских устройств и информационных ресурсов сети «Интернет вещей», а также снижении ущерба от утраты работоспособности сети «Интернет вещей» или несанкционированного доступа к конфиденциальной информации в сети .
Прогнозная оценка экономических, производственных и др. условий и факторов, необходимых для обеспечения социально-экономических эффектов от использования продукции, созданных на основе результатов данного исследования, за счет ее коммерциализации в экономически целесообразных объемах, позитивная, т.к. не требует значительных капитальных вложений в материалы и оборудование для проведения прикладных НИР или ОКР, а также в конечный продукт – программное обеспечение.

Текущие результаты проекта:
В настоящее время в рамках первого этапа проекта проводится анализ научно-технической литературы и оценка состояния дел в области разработки методов и алгоритмов агрегации, нормализации, анализа и визуализации больших массивов гетерогенных структурированных, полуструктурированных и неструктурированных данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств, осуществляется выбор и обоснование направления исследования и разработка основных принципов и методических подходов в области создания средств агрегации, нормализации, анализа и визуализации. Также разрабатываются методические подходы к созданию хранилища данных, обеспечивающего гибридное онтологическое представление больших массивов данных для мониторинга и управления безопасностью распределенной сети электронных потребительских устройств. Осуществляется разработка программно-аппаратного стенда генерации наборов тестовых гетерогенных данных.