SCTM123 Модели и симулации

Анотация:

Kурсът МОДЕЛИРАНЕ И СИМУЛАЦИИ е теоретично и приложно изучаване на методите за моделиране и средствата за симулационно моделиране, приложими за системите в сигурността (киберсигурността). В него са включени: въведение в същността на системите и процесите в сигурността, теоретични методи и практически средства и програмни среди за моделиране и симулации, както и изучаване на някои софтуерни инструменти.

Целта на курса е придобиване на систематизирани знания за същността на процеса на моделиране на компютърните системи в сферата на сигурността и приложни умения в това направление.

Основни задачи на обучението:

-Изучаване на основни методи за моделиране на системи и процеси;

-Запознаване с технологични средства и програмни среди за моделиране и симулации на системите в сигурността (киберсигурността).

-Създаване на умения за планиране на експеримент за изучаване на киберсигурността.

Методология:

Курсът се състои от 30 академични часа, обединяващи различни учебни форми - лекции, семинари и разработване и представяне на самостоятелни разработки.

Обучението по дисциплината е изградено на базата цикъл от лекции и провеждане на практически занятия за усвояване на получените знания.

След изучаване на учебния материал обучаемите развиват самостоятелно проблеми от тематиката на курса.

прочети още
Киберсигурност

Преподавател(и):

доц. Юлияна Каракънева  д-р

Описание на курса:

Компетенции:

Студентите усвояват знания за основните понятия и аспекти на процеса на моделиране и симулации на системите и процесите в сигурността(киберсигурността) и технологии и програмни средства за моделиране.

След завършването на курса студентите следва да умеят да прилагат тези знания при решаване на конкретни приложни задачи - моделиране на процеси в отбраната и сигурността, планиране на експерименти и използване на програмни инструменти.


Предварителни изисквания:

Полезни за усвояването на материала са знанията за компютърните системи.

Форми на провеждане:
Редовен

Учебни форми:
Лекция

Език, на който се води курса:
Български

Теми, които се разглеждат в курса:

1.Модели и моделиране. Основни понятия.

2.Приложение на методите за моделиране в системите от сектора за сигурност.

3.Жизнен цикъл на моделите.Класификации на моделите.

4.Елементи от теорията на вероятностите. Вероятностно-статистическо моделиране.

5.Елементи от теорията на игрите. Игрово моделиране.

6.Имитационно моделиране.

7.Елементи от теорията за вземане на решения.

8.Програмни среди за моделиране и симулации.

9.Програмна система LINGO. Организация и приложение.

10.Симулации. Видове симулации.

11.Симулации в системите за сигурност. Предимства и недостатъци.

12.Архитектури за оперативна съвместимост при симулациите.

13.Обучение чрез симулации. Компютърно-подпомагани учения.

14.Виртуални симулации в киберсигурността.

15.Учения по киберсигурност.

Литература по темите:

1. Каракънева, Ю., Моделиране и симулации в сигурността, София, 2016.

Библиография по тематиката:

1.Law, A., D. Kelton. Simulation Modeling and Analysis. TATA McGraw-Hill Publishing Company Limited, 2003.

2.Handbook of Simulation: Principles, Methodology, Advances, Applications, and Practice, Jerry Banks (Editor), Engineering & Management Press, Institute of Industrial Engineers, 2007.

3.DoD Training with Simulations Handbook. 2003. Professional Wargames Page: StrategyWorld.com.

4.Oren, T., A Critical Review of Definitions and about 400 types of Modeling and Simulation, SCS M&S Magazine, 3, 2011.

5.Manno, I. Introduction to the Monte Carlo Method. Budapest, Hungary: Akadémiai Kiadó, 1999.

6.http://www.globalsecurity.org/military/library/report/call/call_01-14_ch3.htm

7.http://www.simscript.com/solutions/military/corps_battle_simulation.html

8.http://csrc.nist.gov/publications/nistbul/april2009_system-development-life-cycle.pdf

9.DoDAF Architecture Framework Version 2.02, 2015.

10.www.vssd.nl/hlf/b001.htm, Fundamentals of Business Engineering and Management, Introduction to System Approach.

11.Boehm, B., A Spiral Model of Software Development and Enhancement, https://www.dimap.ufrn.br/~jair/ES/artigos/SpiralModelBoehm.pdf

12.Blanchard, B. S., and W. J. Fabrycky, 2010, Systems Engineering and Analysis (5th Ed.), New Jersey: Prentice Hall.

13.Василев, Н., и колектив, Приложна математика, Военно издателство, 1990.

14.Moder, J.,S. E. Elmaghraby,Handbook on Operations Research: Models and Applications, Van Nostrand Reinhold, University of Michigan, 1978.

15.Hillier, F., Lieberman, G., Introduction to Operations Research, McGraw-Hill, 2005.

16.http://www.simscript.com, CACI Advanced Simulation Lab, 2012.

17.http://www.simscript.com/services/simscript_modsim.html

18.Tadelis, St., Game Theory: An Introduction, Princeton University Press, 2013.

19.http://plato.stanford.edu/entries/game-theory/

20.http://www.mathworks.com/products/simulink/

21.Dahl, Ole-Johan, The Birth of Object Orientation: the Simula Languages, June 2001.

22.Borromeo Ferri, R., Theoretical and empirical differentiations of phases in the modeling process, ZDM, April 2006, Volume 38, Issue 2.

23.Stockburger, D. W., Introductory Statistics: Concepts, Models, and Applications, US Air Force Academy, 1998.

24.Hartley, Dean S. Verification & Validation in Military Simulations, Proceedings of the 1997 Winter Simulation Conference.

25.Ten Haaf, W., H. Bikker, D. J. Adriaanse, Fundamentals of Business Engineering and Management, VSSD, Delft, Netherlands, 2011.

26.Pritzker, A., Introduction to Simulations and SLAM, John Wiley & Sons Inc, 1984.

27.Raychaudhuri, Samik, Introduction to Monte Carlo Simulation, Proceedings of the 2008 Winter Simulation Conference, IEEE.

28.DoD Training with Simulations Handbook, Professional Wargames Page: StrategyPage.com.

29.Law, A, D., Kelton, Simulation Modeling and Analisys, McGraw-Hill, 2007.

30.http://www.mti-dhp.com/interesting-post/air-force-ms-toolkit/, AWSIM.

31.Weatherly, R M.and others, Advanced Distributed Simulation through the Aggregate Level Simulation Protocol, Simulation Conference Proceedings, 1994.

32.Brockway, D., and others, Distributed Visualization in the Command and Control Environment for Constructive simulations, Proceedings of the 1995 Winter Simulation Conference, IEEE.

33.Hassaine, F., N. Abdellaoui, LCdr. A. Yavas, P. Hubbard, A. L.Vallerand, Effectiveness of JSAF as an Open Architecture, Open Source Synthetic Environment in Defence Experimentation, RTO-MP-MSG-045, 2006.

34.http://www.simscript.com/solutions/military/corps_battle_simulation.html

35.http://www.29palms.marines.mil/Staff/G3-Operations-and-Training/MAGTFTC-Simulations/Staff-Training/MTWS/

36.Furness, Z., Lessons Learned in Applying the HLA to the Joint Training Confederation, https://www.mitre.org/sites/default/files/pdf/lessons.pdf.

37.https://www.rolands.com/jtls/j_over.php; https://www.rolands.com/jtls/j_demo.php;

38.http://www.simscript.com/solutions/military/Joint_Theater_Level_Simulation.html

39.https://csl.llnl.gov/jcats

40.https://bisimulations.com/virtual-battlespace-3.

41.Miller, D., SIMNET and Beyond, A History of the DEVELOPMENT OF Distributed Simulation, I/ITSEC, 2015.

42.Chapman,T., Vanessa Mills, Monique Kardos, Christina Stothard and Douglas Williams, The Use of the Janus Wargame Simulation to Investigate Naturalistic Decision-Making: A Preliminary Examination, 2002.

43.www.abacuspub.com/, ABACUS.

44.APP-6 (V) NATO Glossary of Terms and Definitions, August 2000.

45.Tolk, A., Beyond Technical Interoperability – Introducing a Reference Model for Measures of Merit for Coalition Interoperability, 8th CCRTS, National Defense University, Washington, D.C., June 2003.

46.Van Staden, S., J., Mbale, The Information Systems Interoperability Maturity Model (ISIMM): Towards Standardizing Technical Interoperability and Assessment within Government, I.J. Information Engineering and Electronic Business, 2012, 5, 36-41 Published Online October 2012 in MECS (http://www.mecs-press.org/) DOI: 10.5815/ijieeb.2012.05.05

47.https://www.microsoft.com/com/default.mspx

48.https://docs.oracle.com/javase/tutorial/javabeans/

49.www.afmsrr.afams.af.mil.

50.www.msrr.army.mil.

51.www.drdc-rddc.gc.ca/seco/msrr_e.htm.

52.Searle, J., J. Brennan, General Interoperability Concepts, Defence Academy of UK, 2007, http://www.rto.nato.int

53.Distributed Interactive Simulation of Combat, Washington, DC: U.S. Government Printing Office, September 1995.

54.IEEE 1516.3-2003 - Recommended Practice for High Level Architecture Federation Development and Execution Process (FEDEP)

55.http://www.iwar.org.uk/rma/resources/uk-mod/nec.htm, Network Enabled Capability.

56.Banks, J., Handbook of Simulation − Principles, Methodology, Advances, Applications, and Practice, 1998 John Wiley & Sons.

57.Page, E., W. Babineau, The ALSP Joint Training Confederation: A Case Study of Federation Testing (2007), Scientific Literature Digital Library and Search Engine (United States).

58.IEEE 1516−2000 − Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture − Framework and Rules

59.IEEE 1516.1−2000 − Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture − Federate Interface Specification

60.IEEE 1516.2−2000 − Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture − Object Model Template (OMT) Specification

61.http://www2.calytrix.com/products/lvcgame/dishla/

62.www.mip-site.org/.../02.../MTP-GE-SEAWG-Edition1.1.pdf

63.http://www.boms.info/siso.htm

64.https://www.mscoe.org/educational-and-training/cax-forum.html

65.DoD Training with Simulations Handbook. 2003, Professional Wargames Page: www.StrategyWorld.com

66.NATO Modeling and Simulation Master Plan. www.sto.nato.int.

67.Cayirci E., D., Marincic, Computer Assisted Exercise and Training, 2009.

68.Coppieters, D. Military Operational Requirements For Computer Assisted eXercises (CAX) in NATO. SAS-032, RTO-EN-017 Symposium on "Simulation of and for Military Decision Making", 2003.

69.Каракънева, Ю., Д., Бързев, Моделиране и симулации в интерес на Българската армия, Конференция на Министерството на отбраната, Чаралица, 2011.

70.https://www.mscoe.org

71.https://ccdcoe.org/event/cyber-defence-exercises.html

72.Kick, J., Cyber Exercise Playbook, MITRE Corporation, 2014.

73.Patriciu, V., A. Furtuna, Guide for Designing Cyber Security Exercises, E-Activities’ 09/ISP’09 Proceedings of the 8th WSEAS International Conference, 2009.

74.https://ccdcoe.org/event/cyber-defence-exercises.html

75.https://www.enisa.europa.eu/topics/cyber-exercises

76.Николова, И., Н. Томов, Управление и анализ на компютърни учения по кибер сигурност, Международна конференция Югоизточна Европа: Новите заплахи пред регионалната сигурност, 2015.

77.Каракънева, Ю., Концептуален модел на учение по киберсигурност, Научна конференция „Технологии и сигурност“, Варненски свободен университет, 2015.

78.МТИТС, Компютърно подпомагано учение по киберсигурност „КИБЕРЗИМА2011“,https://www.mtitc.government.bg/page.php?category=583

79.Bayuk, J., & others, Cyber Security Policy Guidebook, A John Wiley & Sons, Inc., Publication, 2012.

80.Karakaneva, J., Cyber Security Exercises as an Effective Training Instrument in Hybrid Environment, NATO STO Symposium MSG-143 „Ready for the Predictable, Prepared for the Unexpected – M&S for Collective Defence in Hybrid Environments and Hybrid Conflicts“, 2016.

81.Cayirci E., NATO’s Joint Warfare Centre Perspective on CAX Support Tools and Requirements, NATO Modelling and Simulation Conference, October 2006.

82.Cayirci E., Distributed Multi-resolution Computer Assisted Exercises, NATO Modelling and Simulation Conference, October 2007.

83.Cayirci E., Exercise Structure for Distributed Multi-resolution NATO Computer Assisted Exercises, ITEC’2007, May 2007.

84.Distributed Interactive Simulation of Combat, DIANE Publishing Company, 1995,https://repository.library.georgetown.edu/handle/10822/708149.

85.Davis, P.K., Distributed interactive simulation in the evolution of DoD warfare modeling and simulation. Rand Corp., Santa Monica, CA, USA.

86.Miller, D., SIMNET and Beyond: A History of the Development of Distributed Simulation, I/ITSEC, 2015.

87.Nikolov, O., J. Karakaneva, J. Hendley, Simulation Environment for CAX in Joint Training, RTO-MP-MSG-056, 2007.

88.Thorpe, J., Trends in Modeling, Simulations and Gaming: Personal Observations about the Past thirty Years and Speculations about the Next Ten, Interservice/Industry Training, Simulation, and Education Conference (I/ITSEC) 2010.

89.https://csl.llnl.gov/jcats

90.http://www.dote.osd.mil/pub/reports/fy2002/pdf/army/2002jsims.pdf

91.www.jfcom.mil/about/fact_jcats.htm

92.www.jfcom.mil/about/fact_jtls.htm

93.www.rolands.com/Home/Conference2009/.../NATO-JWC-CAX09_v3.ppt

94.7201_JWC_May2016_Magazine_ORIG_Low.pdf

95.Каракънева, Ю., Компютърно-подпомаганите учения в интерес на подготовката на управление на кризи и конфликти, Конференция на УНСС, Катедра Национална и регионална сигурност, 2010.

Средства за оценяване:

Текущото оценяване в курса се извършва въз основа на проведени два теста и самостоятелна разработка.

Оценката от тестовете съставлява 70%, а самостоятелната работа - 30% от общата оценка.

Съгласно Наредбата за учебния процес на НБУ, текущото оценяване се осъществява при 50% посещаемост на лекциите по предмета.