Инструменты и лучшие практики технологического развития для обеспечения безопасности и устойчивости

Бурное развитие технологий в самых различных отраслях экономики и производства – общемировой процесс. Страны, которые будут в первых рядах его участников, не только создающие новое, но и быстро ставящие инновации на службу общества, государства, получат огромные преимущества на международной арене и значительно повысят качество жизни своих граждан.

Согласно Стратегии национальной безопасности Российской Федерации (Указ Президента РФ от 2 июля 2021 г. № 400) одним из национальных интересов является устойчивое развитие экономики на новой технологической основе с широким использованием лучших практик¹.

В соответствии с п. 3 раздела V Концепции технологического развития на период до 2030 г., утвержденной распоряжением Правительства РФ от 20 мая 2023 г. № 1315-р, для целеполагания, мониторинга и проведения экспертизы научных исследований в интересах технологического развития в системе ФГБУ РАН формируются научные советы по приоритетным направлениям критических и сквозных технологий. Один из них создается на базе Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, который под научно-методическим руководством Комиссии РАН по техногенной безопасности станет центром интеграции научно-исследовательской и производственно-технологической деятельности в сфере безопасности.

Процесс интеграции научно-исследовательской и производственно-технологической деятельности в сфере безопасности по приоритетным направлениям критических и сквозных технологий в сфере безопасности осуществляется под контролем Экспертного Совета при Комитете Совета Федерации по обороне и безопасности.

Технологическая платформа "Интеллектуальная система безопасности"

Коммуникационным инструментом для активизации усилий по созданию перспективных технологий, новых продуктов (услуг) в сфере безопасности, привлечения дополнительных ресурсов для проведения исследований и разработок на основе участия бизнеса, науки, государства, совершенствования нормативно-правовой базы в области научно-технологического, инновационного развития служит технологическая платформа "Интеллектуальная система безопасности".

Ее целью в сфере безопасности является создание сегмента безопасности будущего, базирующегося на совокупности прорывных технологий, определяющих возможность появления новых рынков высокотехнологичной продукции и услуг, а также быстрого распространения передовых технологий в обеспечении безопасности объектов промышленности, транспорта, городского хозяйства, коммуникационных сетей и других отраслей РФ в условиях воздействия природных, техногенных и антропогенных деструктивных факторов.

Создание технологической платформы

Рассмотрим этапы процесса создания технологической платформы в сфере безопасности:

1. Формирование контактной площадки, создание условий и формата для эффективного взаимодействия в области разработки передовых технологий безопасности участников секторов экономики, в том числе бизнеса, науки и государства.
2. Формирование единого видения развития систем безопасности, в том числе интеллектуальных, для создания долгосрочных научных, инновационных и производственных стратегических программ.
3. Концентрация интеллектуальных, финансовых и административных усилий на создании и коммерциализации конкурентоспособных на рынке продуктов и услуг в области обеспечения безопасности.
4. Оптимизация государственного регулирования научных и инновационных процессов, стандартизация технологических регламентов и процедур, изменение нормативного регулирования в области безопасности в целях ускорения выведения продуктов и услуг на рынок.
5. Модернизация среды продуктов и услуг в области обеспечения безопасности и образовательного пространства, создание условий для внедрения в практику новых продуктов и услуг.
6. Выведение научных знаний в область новых прорывных технологий для обеспечения безопасности, снижения уровня терроризма, увеличения уровня качества жизни населения России.

При этом решаются научно-технологические, производственные, образовательные, рыночные и социальные задачи.

Акцент на вопросах безопасности

В условиях СВО в связи с важностью и актуальностью вопросов повышения безопасности и антитеррористической защищенности особое внимание направлено на разработки по безопасности объектов и подготовку кадров, создание нормативной базы обеспечения безопасности и повышения защищенности от аварий, а также на антитеррористическую защищенность мест массового пребывания людей, внедрение риск-ориентированного технологического и надзорного аппаратно-программного комплекса для объектов на исторических территориях.

Анализ позволяет определить, что даст нам создание технологической платформы в сфере безопасности (см. таблицу).

Таблица. Результаты создания технологической платформы

НИОКТР: основа и результаты

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские и технологические работы (НИОКТР) реализуются с использованием следующих сквозных научно-исследовательских технологий:

1. Большие данные.
2. Искусственный интеллект.
3. Системы распределенного реестра.
4. Новые производственные технологии (гибкие покрытия, оптоволокно, системы жизнеобеспечения и бесперебойного питания, пассивная локация, системы предупреждения и борьбы в акватории).
5. Технологии виртуальной и дополненной реальности.

Результаты НИОКТР направлены на увеличение производительности предприятий за счет снижения аварийности из-за воздействия природных, техногенных и антропогенных факторов в мирное и военное время.

Анализ показывает, что большинство исследуемых объектов недоступно для прямого изучения инструментальными средствами: проведение масштабных экспериментов невозможно, потому что они слишком опасны. Поэтому в рамках решения обратных задач физической диагностики элементов объектов производится разработка теоретических и математических моделей, сквозных технологий и методов расчета конструктивных решений элементов (зданий и сооружений) объектов из новых материалов с использованием систем их постоянной диагностики, обеспечивающих безопасность человека и окружающей среды при значительном изменении характеристик выпускаемых материалов и изделий, а также кратного увеличения производства в условиях природных, техногенных и антропогенных воздействий.

Обратная задача отвечает на вопрос, как выбрать конструктивные решения элементов (зданий и сооружений) объектов из новых материалов с использованием систем их постоянной диагностики для того, чтобы показатель эффективности их защитных функций обратился в максимум.

Организация НИОКТР предусматривает кооперацию с высшими учебными заведениями – МАДИ, Московским Политехом, РУТ (МИИТ), НИЯУ МИФИ, НИУ МГСУ. При этом важно то, что результаты НИОКТР могут использоваться в учебных программах базовых вузов отраслей.

Импортозамещение в рамках НИОКТР происходит с помощью промышленных партнеров – инициаторов НИОКТР по приоритетным направлениям деятельности в сфере безопасности.

Значимость риск-ориентированного информационного моделирования

В процессе проведения интеграции научно-исследовательской и производственно-технологической деятельности в сфере безопасности научного совета РАН по приоритетным направлениям критических и сквозных технологий в сфере безопасности выделяются первоочередные задачи. В русле предложений президента РФ В.В. Путина развитие и восстановление инфраструктуры рассматривается как именно такая приоритетная задача национальной программы "Цифровая экономика".

Для реализации этих целей наиболее полно отвечает риск-ориентированное информационное моделирование, созданное на базе информационного моделирования (ТИМ).

В ряде публикаций мы ранее уже отмечали необходимость внесения существенных изменений в ТИМ. В первую очередь это связано с тем, что в настоящее время в условиях СВО возросли риски и угрозы военного и, что особенно важно, террористического характера.

Они реализуются в форме актов незаконного вмешательства² (АНВ) на объектах; цель этих актов во время проведения СВО – нарушение логистических цепочек тылового обеспечения группировки ВС РФ. Одновременно прогнозируются такие же АНВ на объектах в глубинных российских регионах, их цель – испортить репутацию нашей страны на международной политической арене и подорвать доверие населения к своему государству.

В этих условиях риск-ориентированные технологии информационного моделирования (РО ТИМ) объектов являются основой для объединения проектных решений и мероприятий, направленных на обеспечение безопасности, защиты от военных, террористических угроз и несанкционированного вторжения. Они предусматривают текущий контроль за соблюдением их требований на подготовительном этапе, этапах проектирования, строительства, эксплуатации объектов и могут быть использованы в целях улучшения эффективности контрольно-надзорной деятельности. Принципиально важным является внедрение нового подхода к обеспечению антитеррористической защиты и текущего контроля за соблюдением ее требований на подготовительном этапе строительства. Толчком к этому послужил анализ теракта 9 мая 2004 г. на стадионе "Динамо" в Грозном. В результате подрыва заложенного в процессе строительства в основание гостевой трибуны фугаса погибли семь человек, в том числе президент Чечни Ахмат Кадыров и председатель чеченского Госсовета Хусейн Исаев, а около 80 человек получили ранения.

Поэтому при адаптации ТИМ к современным условиям должен быть разработан его рискориентированный вариант, предназначенный для решения многоцелевой задачи с учетом возникающих и развивающихся неопределенностей, новых поворотов в проблеме обеспечения безопасности объектов. Необходим системный контроль за ведением работ на подготовительном этапе с точки зрения соблюдения требований безопасности, защиты от террористических угроз и несанкционированного вторжения.

РО ТИМ как цифровая инструментальная платформа

Такой РО ТИМ реализуется аппаратно-программным технологическим и надзорным комплексом, обеспечивающим разработку объектов на всех этапах жизненного цикла – подготовительном, проектирования, строительства, эксплуатации. Этот комплекс включает специальные модули, осуществляющие текущий мониторинг на предмет соблюдения требований безопасности, защиты от военных, террористических угроз и несанкционированного вторжения в новых условиях изменения психологии людей и возникновения интеллектуального терроризма.

РО ТИМ является цифровой инструментальной платформой, объединяющей сквозные цифровые технологии – ключевые направления, обеспечивающие создание инновационных высокотехнологичных продуктов и сервисов, наиболее сильно влияющих на развитие передовых отраслей РФ. К ним относятся большие данные, блокчейн, искусственный интеллект, квантовые технологии, робототехника, беспроводная связь, промышленный Интернет, виртуальная и дополненная реальность, новые производственные технологии, новые материалы и изделия. РО ТИМ повышает качество безопасности, антитеррористической защищенности и противодействия несанкционированному проникновению за счет использования типовых функций и интерфейсов для обработки информации на основе сквозной технологии работы с данными, инструментов разработки и отладки прикладных программных или программно-аппаратных инструментов, реализации надзорных функций.

РО ТИМ как цифровая инструментальная платформа является программной средой, в которой аппаратные средства интегрируются с прикладными решениями, повышающими их эффективность. Это аппаратно-программный технологический и надзорный комплекс, сложная информационная система, обеспечивающая взаимосвязи в промышленности, транспорте и других отраслях РФ, открытая для ведомственного использования и разработчиков приложений. РО ТИМ объединяет разработчиков и операторов платформ и решений более низкого уровня и проводит обработку информации для принятия решений на уровне объектов под контролем надзорных органов. С помощью РО ТИМ и информационных систем, основанных на нейронных сетях и машинном обучении, возможно получать информацию по объектам, военным и террористическим рискам и влиянию различных факторов на объекты.

Проектные решения инженерно-технической укрепленности объектов, получаемые с помощью РО ТИМ, направлены на усиление конструктивных элементов объектов, их помещений и технических средств, обеспечивающих безопасность, защиту от угроз террористического характера и несанкционированного вторжения, в том числе инженерную укрепленность специальных помещений для хранения и работы со служебной информацией ограниченного доступа. Системы антитеррористической защищенности объектов, разрабатываемые с помощью РО ТИМ, включают инженерно-технические средства охраны, системы видеонаблюдения, средств связи, системы оповещения и экстренной эвакуации, технические системы (средства), направленные на обнаружение радиоактивных, взрывчатых веществ, токсичных химикатов, отравляющих веществ и патогенных биологических агентов (в том числе при их получении посредством почтовых отправлений), оружия, боеприпасов, наркотических средств, опасных предметов и веществ.

Что можно создать с помощью РО ТИМ?

Основной задачей мероприятий, разрабатываемых с помощью РО ТИМ, является оперативное реагирование сил безопасности (охраны) объектов на сигналы от средств контроля безопасности, а также персонала и посетителей. Информационное моделирование сценариев защиты, путей передвижения сил безопасности разрабатывается с применением искусственного интеллекта на основе анализа оценки уязвимости объектов, моделей нарушителя и сценария его действий. В связи с тем, что риски, в том числе военные и террористические, растут, а технологии их парирования отсутствуют, особое внимание уделяется поиску лучших практик для противодействия таким АНВ, как на Крымском мосту, результаты которых рассматриваются как запроектные аварии³ (ЗА). Вероятность ЗА весьма мала, но их последствия значительно тяжелее, чем при проектных авариях. Управление ЗА является дополнительным уровнем глубокоэшелонированной защиты критических и стратегических объектов. РО ТИМ с использованием агентного имитационного моделирования позволяет воспроизвести ЗА объектов на основе анализа взаимосвязей между его элементами и сымитировать их поведение. Анализ условий и источников возникновения ЗА, сценариев развития и тяжести последствий позволяет отобрать лучшие практики для противодействия АНВ. Они включают управление ЗА, мероприятия для глубокоэшелонированной защиты объектов и окружающей их территории, персонала и населения.

Единый безопасный технологический контур

Взрывное развитие и формирование технологий шестого технологического уклада и четвертой промышленной революции происходят на фоне новых рисков и угроз военного и террористического характера, что требует проведения подготовки к новому технологическому переходу с учетом требований безопасности.

В этих условиях РО ТИМ позволяет создать единый безопасный технологический контур для устойчивого развития, с использованием инновационных технологий и трансфера сквозных технологий. Его создание происходит на базе решений в сфере научно-технологического развития передовых отраслей, формирующих новые точки роста и ускоряющих динамику его экономического развития. РО ТИМ дает возможность с привлечением разработок и технологий шестого технологического уклада и четвертой промышленной революции, выполненных в единой цифровой среде в передовых отраслях промышленности (атомной, авиационной), обеспечить технологический прорыв и сформировать новый технологический базис. РО ТИМ способствует преодолению барьеров, мешающих адаптации лучших практик к условиям ОТИ в результате недостатка знаний о них, недостаточного уровня мотивации сотрудников изменять что-либо, отсутствия навыков для реализации лучшей практики в других условиях.

Формируемый с использованием РО ТИМ единый безопасный технологический контур отражает взаимосвязи между государственной научно-технологической политикой, документами стратегического планирования, предприятиями, формирующими организационный каркас научно-технологической и практической деятельности. Единый безопасный технологический контур служит для управления научно-технологическим развитием и трансфером безопасных решений сквозных технологий и лучших практик в передовые отрасли и будет в ближайшем будущем задавать тон и формировать тренды информатизации в них.

Организационно-технологической основой единого безопасного технологического цифрового контура является Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, в котором, как указано выше, под научно-методическим руководством Комиссии РАН по техногенной безопасности и под контролем Экспертного Совета при Комитете Совета Федерации по обороне и безопасности осуществляется интеграция научно-исследовательской и производственно-технологической деятельности по приоритетным направлениям критических и сквозных технологий в сфере безопасности.

РО ТИМ и образовательный процесс

РО ТИМ используется при этом как цифровая технология, являющаяся инструментом формирования передовой инженерной школы в приоритетных высокотехнологичных отраслях.

Для внедрения новой инженерной школы необходимы высококвалифицированные кадры, поэтому для современного образовательного процесса характерны следующие моменты:

1. Обучение строится при помощи цифровых технологий.
2. Цифровые технологии применяются в менеджменте образования слушателя и образовательного учреждения (для оценки степени освоения материала и корректировки индивидуальных траекторий в обучении, что очень эффективно в работе со стартапами на базе РО ТИМ).
3. Обучение цифровым технологиям для профессиональных целей.

С учетом требований качества и культуры безопасности учебный курс РО ТИМ для обеспечения безопасности, выполнения мероприятий и проектных решений по обеспечению защиты от угроз террористического характера и несанкционированного вторжения формирует следующие компетенции:

• ПК-1: способен в процессе информационного моделирования объекта применять методы математики, теории управления и системного анализа;
• ПК-2: способен в процессе информационного моделирования объекта применять аналитические, вычислительные и системно-аналитические методы для решения прикладных задач системного анализа объектов;
• ПК-4: способен в процессе информационного моделирования применять методы системного анализа для решения прикладных проектно-конструкторских задач на всех этапах жизненного цикла объектов.

Подготовка кадров в сфере безопасности является сложной задачей в силу своей масштабности и особой специфики. Она требует применения инновационных образовательных технологий, учебных программ, обучающих технологий и методик профессионального обучения для различных категорий обучающихся, с учетом специфики их будущей работы. При этом обеспечение гарантированного уровня качества образовательных программ профессионального образования невозможно без их профессионально-общественной аккредитации. Она представляет собой механизм, помогающий учитывать требования работодателей при разработке и реализации образовательных программ. Такой подход обеспечивает развитие кадрового потенциала и является эффективным инструментом повышения обороноспособности страны в условиях санкций и СВО.

Заключение

Формирование единого безопасного технологического цифрового контура и подготовка высококвалифицированных кадров для его обслуживания и развития являются основой для устойчивого развития с использованием инновационных инструментов, трансфера сквозных технологий и лучших практик в сфере безопасности.

Инструменты и лучшие практики технологического развития в сфере безопасности должны формироваться и совершенствоваться с широким участием бизнес-сообщества, разработчиков и изготовителей систем безопасности и их компонентов. Только такой подход позволит сформировать в РФ интеллектуальную и нормативно-правовую основу поддержки принятия решений в области стратегического управления устойчивым социально-экономическим развитием и укрепления национальной безопасности в мирное время и в мобилизационный период.

¹ Лучшие практики – формализация уникальных методов и инструментов, принципов и действий, которые приводят к наиболее эффективному результату в одном месте, но могут быть эффективны и в другом. Решение использовать лучшие практики есть решение использовать чьи-либо знания, опыт, технологии для того, чтобы гарантированно обеспечить успех инновационной разработке.

² Акт незаконного вмешательства (АНВ) – противоправное действие (бездействие), в том числе террористический акт, угрожающее безопасной деятельности объекта, повлекшее за собой причинение вреда жизни и здоровью людей, материальный ущерб либо создавшее угрозу наступления таких последствий.

³ Запроектная авария вызывается не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями или дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности сверх единичного отказа, реализацией ошибочных решений персонала объектов. К запроектным относятся гипотетические аварии, характеризующиеся весьма малой вероятностью такого события, но значительными последствиями (например, такими как после теракта на Крымском мосту).

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 1/2024

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>

Фото: ru.freepik.com