体现主体行为复杂性的CNIS突发安全风险事件情境构建模型与仿真研究

Based on the domestic and international research achievements in the related fields, this project focuses on the context construction model and simulation for security risk emergency of complex network information systems (CNIS) on the guidance of complex systems theory, risk management theory, situation calculus theory, and uncertainty theory. Firstly, beginning with the definition of the research objects such as scenario, context, and context construction, the architecture of CNIS security risk emergency context construction is established. The key problems, including multi-sources heterogeneous information fusion, the formal description of risk emergency context, the approaches and process of context reconstruction, and the reasoning of situation rule under the extreme constraints, are investigated. Based on above researches, the context modelling for CNIS security risk emergency is implemented using multi-agent technology, in which we mainly study the approach of agent structure design, that is capable of describing the agent's behavior complexity, and distributed modelling for run-time environment. Finally, simulation and control platform of CNIS security risk emergency is constructed. Visualization technology of multi-tier context network and emergency plan management are further investigated. The research achievements of the project will expand the theoretical research space of CNIS security risk management to some extent and provide the research of related response decision with fundamental works.

本项目在总结国内外相关领域研究成果的基础上，以复杂系统理论、风险管理理论、情境演算理论以及不确定性理论为指导，重点研究复杂网络信息系统（CNIS）突发安全风险事件情境构建的建模与仿真问题。首先，从界定突发安全风险事件情景、情境和情境构建等研究对象入手，建立CNIS突发安全风险事件情境构建体系结构。深入研究CNIS突发安全风险事件中多源异构信息融合、风险事件情境形式化描述、情境构建方法和流程以及极端约束条件下情境规则推理等关键问题；在此基础上，采用多主体建模技术实现CNIS突发安全风险事件情境建模，并着重研究能够刻画主体行为复杂性的结构设计方法以及分布式环境建模；最后，建立CNIS突发安全风险事件仿真控制平台，研究多层次情境网络的可视化技术及应急预案管理。本课题的研究成果将在一定程度上拓展CNIS安全风险管理的理论研究空间，并为后续相关应对决策研究提供基础性研究工作。

随着信息技术的快速发展，复杂网络信息系统（CNIS）的安全风险管理问题越来越引起产业界和学术界的重视。由于CNIS具有涌现性、关联性、非线性以及开放性等复杂系统特征，常规的安全风险事件越来越容易演变为事发突然、破坏性严重的突发安全风险事件。因此，基于风险管理的“预测-应对”传统范式在突发安全风险事件的应对过程中遇到了前所未有的挑战。在这一背景下，本项目综合运用信息科学、风险管理理论、复杂系统理论、不确定性理论、人工智能、系统仿真技术等理论与方法，深入研究了“情景-应对”范式中相关概念内涵，分析了情景之间的动态情境关联，建立了突发安全风险事件的情境表达描述体系。在此基础上，实现了CNIS突发安全风险事件情境建模，并初步建立了CNIS突发安全风险事件仿真控制平台。.主要研究成果包括：在事件信息融合的基础上，提出了CNIS安全风险事件的情境网络描述模型方法；在关联分析方法的基础上，通过情境关联规则建立了情境构建模型；采用多主体建模技术挖掘出CNIS复杂行为的产生模式与安全风险演化机理；在综合分析随机集理论，模糊证据理论，以及人工智能方法的基础上，论证了用随机集统一表示和建模多源异构信息的可行性；最后，本项目构建了多组织安全风险管理情境下，能够支持各个组织网络信息系统之间多维信息交互过程的CNIS安全风险分析模型。本课题的研究成果进一步拓展了信息系统安全风险管理的理论研究空间，并为后续相关应对决策研究提供了基础性研究工作。