Технологии интеллектуального анализа данных и ГИС-приложения

Анализ современных технологий обработки данных в интересах государственных, правоохранительных и коммерческих структур свидетельствует об активных разработках и использовании технологий интеллектуального анализа данных (ТИАД) и ГИС-технологий.

Во многом это связано с тем, что на применении названных технологий обработки данных базируются перспективные концепции управления силами и средствами в сложной обстановке. На основе их активного использования поддерживаются сложные политические, экономические и иные решения.

Ни для кого не секрет, что с развитием интернет-технологий многие ведущие зарубежные фирмы, специализирующиеся в сфере информационных технологий, ежегодно вкладывают огромные средства в создание соответствующего инструментария интеллектуальной информации. Причем даже самые фантастические вложения здесь оправданы — уже через три года, по мнению главы Intel Крейга Буррета, на Земле будет миллиард «интернетчиков».

Мировой Интернет стал настолько всеобщим, что борьба с преступлениями в нем уже не под силу такому монстру, как ФБР. Американская спецслужба разработала специальную компьютерную программу InfraGuard для вовлечения различных организаций и бизнес-структур, в том числе иностранных, в дело обнаружения и привлечения к ответственности киберпреступников. На сегодняшний день программа установлена в офисах более 500 компаний, включая такого гиганта, как IBM.

Безусловно, интеллектуализация обработки данных в связи с бурным развитием интернет-технологий начинает приобретать все большее значение для эффективного решения двух основополагающих проблем.

С одной стороны, это получение в реальном масштабе времени многоаспектной и объективной информации из Интернет, других доступных информационных и телекоммуникационных систем о состоянии, направлении развития и уровне угроз тех или иных процессов в мировом масштабе, обществе и его отдельных этно-экономических образованиях. Здесь совершенно очевидно, что синтез знаний, отраженных в тех или иных разрозненных и, на первый взгляд, не связанных единой логикой данных, осуществленный на основе систем их интеллектуальной обработки, дает абсолютно новое интегративное качество, позволяющее предугадать, а значит — и предупредить негативное развитие тех или иных процессов и явлений. Таким образом, речь идет о создании на базе названных технологий, если хотите, интеллектуальной среды моделирования безопасного развития систем и процессов.

С другой стороны, применение интеллектуальных технологий обработки данных дает возможность на порядки повысить эффективность функционирования различных компьютеризированных систем, в том числе связанных с принятием стратегических решений, отвечающих за безопасное развитие технологических процессов, используемых в системах управления войсками и оружием, правоохранительными структурами.

Из сказанного хотелось бы сделать вывод: в условиях быстроменяющейся обстановки в России, характеризующейся выраженным дефицитом времени на принятие решений, связанных с глубоким анализом и прогнозированием развития ситуации, ориентация на интеллектуальные автоматизированные системы подготовки решений выступает в качестве первоочередной задачи.

В условиях стремительного погружения в море электронных записей, отражающего наш полет в третье тысячелетие, ТИАД и ГИС-технологии стали нужны сразу всем. Криминалистам и полицейским, службам безопасности и банкирам, военным и врачам, профессорам и студентам, журналистам и… криминальным элементам (как же без них?).

ТИАД и ГИС-технологий, созданные усилиями ведущих мировых производителей, стали признанным стандартом для целого ряда международных организаций. В чем же их суть, привлекательность и польза?

Если говорить кратко, существо этих технологий заключается в интеллектуализации управления процессами информационного обеспечения человека. Здесь и автоматизированный поиск информационных взаимосвязей любых объектов: событий, людей, формализованных знаний из всех видов баз данных, существующих в мире, в том числе — неструктурированной текстовой информации. И визуализация сложно структурированной информации в графическом и табличном виде. И статистический и географический анализ событий. И нахождение скрытых, латентных объектов.

Говоря о ТИАД, следует отметить, что они рассчитаны на пользователя с минимальной компьютерной подготовкой. Работа в интеллектуальной среде осуществляется в реальном масштабе времени. Являясь исключительно простыми и надежными в применении, технологии обеспечивают существенную экономию затрат и времени на поиск значимой информации.

Следует отметить, что особенно эффективно они зарекомендовали себя за рубежом при практическом планировании мероприятий в сфере борьбы с организованной преступностью, незаконным оборотом наркотиков, экономическими преступлениями.

Учитывая исключительную важность антикриминальной деятельности, рассмотрим основные направления эффективного применения ТИАД в этой сфере.

Во-первых, это расследование фактов мошенничества. ТИАД дают возможность оперативного сбора, глубокого анализа информации из различных источников (сообщения, результаты предварительного расследования, информация о связях сторон, адресах, банковская и финансовая информация), установления неявных связей. Кроме того, технологии позволяют проводить временной анализ, выявлять нестыковки в событиях, выводя исследователя на факты мошенничества с указанием местонахождения денег и счетов.

Во-вторых, технологии резко повышают производительность следователей при расследовании крупных дел, деятельности организованных преступных сообществ с десятками и сотнями фигурантов, тысячами эпизодов и связей и годами преступной активности на значительных территориях. ТИАД систематизируют события, упорядочивает их по типу и значимости, структурируют по времени, прольют свет на цели, мотивацию и структурную организацию преступников в том или ином криминальном эпизоде.

В-третьих, технологии незаменимы в так называемом разведывательном анализе. А именно, на этапе планирования при определении цели, рабочих гипотез, полезной информации и организации сбора данных и их тестировании. Затем — на этапе интерпретации данных и представлении результатов в виде диаграмм, схем, таблиц, графиков.

В-четвертых, ТИАД показали свою сильную профилактическую сторону в процессе определения потенциальных объектов и субъектов криминальной активности. Например, это идентификация потенциальных преступников. Это выяснение целей, времени и объектов возможного преступления. Это предотвращение массовых преступлений и террористических актов, это предсказание возможностей и направлений промышленного шпионажа, это выявление взаимодействия преступных элементов во всей цепочке незаконного оборота наркотиков.

Наконец, нельзя забывать и о такой возможности технологий, как создание оптимальных схем организации работы оперативно-следственных групп, исходя из особенностей «криминальной модели», отработка которой происходит.

Чтобы разговор не был излишне абстрактным, рассмотрим несколько более детально один из наиболее известных программных продуктов рассматриваемого класса — i2, по-русски звучит как «Ай-Ту».

Технологии «Ай-Ту»:
— используют более 1300 государственных и коммерческих организаций в 70 странах мира;
— приняты в качестве стандарта Интерпола и Европола;
— отмечены специальными наградами Международной ассоциации аналитиков правоохранительных органов (IALEIA — International Association of Law Enforcement Intelligence Analysts) в 1993, 1998, 2001 годах;
— просты в применении, не требуя от пользователя специальных компьютерных знаний.

Analyst's Notebook (ANB) — основной компонент технологий «Ай-Ту» обеспечивает перевод и демонстрацию аналитикам сложной информации в виде легко понимаемой схемы. При этом инструментальное средство Link Notebook поддерживает схемы анализа связей, потоков продукции, финансовых потоков и т. п., в то время как Case Notebook «отвечает» за временные графики или схемы последовательности событий, диаграммы действий в каждом из событий, комплексные диаграммы, отображающие события и их ход.

Таким образом, ANB может автоматически проанализировать все найденные данные, распутать сложные связи в больших сетях, отображающих взаимодействия объектов разной природы, и быстро представить все это в интеллектуальной графической форме, облегчив работу аналитика и резко продвинув его к решению поставленных задач, например, при раскрытии и расследовании преступлений.

iBase — система управления данными:
— представляет наибольший интерес для пользователей, заинтересованных в создании собственной базы данных;
— позволяет собирать, структурировать, сохранять и обновлять данные из разнородных источников;
— составляет отчеты и обрабатывает данные с помощью системы визуальных запросов по принципу «нарисуй вопрос — получи картинку-ответ».

Система управления данными iBase включает специальные инструментальные средства накопления и обработки сложно структурированной информации с расширенными возможностями по взаимодействию с графическими средствами анализа, отличаясь, тем не менее, интуитивно понятным интерфейсом, исключающим необходимость изучения сложного языка запросов базы данных.

Важным для практики является то, что iBase предоставляет возможность работать «в команде», то есть в реальном масштабе времени делиться с коллегами знаниями о той или иной ситуации, возникающей, например, в процессе раскрытия и расследования преступлений. При этом, разумеется, обеспечивается полная интеграция с ANB.

iBridge — интерфейсные программные средства связи существующих баз данных и приложений с Analysts Notebook:
— в сочетании с Analyst's Notebook представляют мощную и эффективную аналитическую среду;
— позволяют быстро извлечь и объединить в одной диаграмме информацию изо всех доступных баз данных;
— эффективно выявляют скрытые взаимосвязи в существующих данных.

Analyst's Workstation:
— объединяет возможности Analyst's Notebook, iBase, iGlass (компонента, облегчающая построение графиков);
— позволяет интегрироваться с GIS-технологиями и другими технологиями аналитической обработки данных.Кстати, пакет iGlass предоставляет самые разнообразные возможности для анализа данных, используя комбинацию запросов, графиков и диаграмм. С его помощью осуществляется оперативное выделение и сравнение интересующих схем и взаимосвязей между ними. При этом уникальная навигационная модель в iGlass дает возможность проверять различные гипотезы, создавать диаграммы в разнообразных форматах и стилях, продвигая исследовательскую идею к оптимальному воплощению.

Производитель технологий «Ай-Ту» — компания i2. Ltd-основана в 1990 году, является лидером мирового рынка программных инструментов для визуализации и аналитической обработки информации.

Эксклюзивным дистрибьютором технологий «Ай-Ту» в России и СНГ выступает компания РДТЕХ (основана в 1992 году). Это известный системный интегратор в сфере проектирования, разработки, внедрения и сопровождения информационных систем. Ею осуществлен целый ряд крупных разработок в интересах правоохранительных структур.

Технологии «Ай-Ту» имеют чрезвычайно широкие области применения.

Их используют для информационно-аналитического обеспечения государственных структур при решении задач совершенствования национальной безопасности, службы охраны высших должностных лиц страны, военной разведки, безопасности зарубежных посольств и представительств, таможенной деятельности, подразделений по налогам и сборам, налоговой полиции, контроля в сфере иммиграционной службы, органов исполнения наказаний, судебного производства.

Технологии приносят большую пользу в деятельности аналитических служб правоохранительных структур при организации эффективных мероприятий по борьбе с преступностью. А именно, при расследовании сложных многоэпизодных преступлений, раскрытии серийных преступлений, борьбе с организованной преступностью, незаконным оборотом наркотиков и оружия, мошенничеством, производством и распространением контрафактной продукции, «отмыванием» денег, преступлениями в сфере высоких технологий, автомобильного бизнеса, борьбе с терроризмом, при организации безопасности массовых мероприятий, поиске без вести пропавших и т. п.

«Ай-Ту» имеет интересные бизнес-приложения. На основе названных технологий решаются задачи обеспечения деловой разведки, безопасности банковской деятельности, корпоративной безопасности, деятельности по предупреждению мошенничества в сфере кредитных карт, страхового бизнеса, в телефонных сетях и телекоммуникационных системах. Целый ряд «продвинутых» журналистов применяют «Ай-Ту» для проведения независимых расследований.

Таким образом, имеющиеся практические примеры применения технологий «Ай-Ту» наглядно подтверждают ту мысль, что перспективы современных аналитических технологий зачастую ограничены лишь фантазией исследователя.

В последнее время технологии «Ай-Ту» стали активно применяться за рубежом в сочетании с ГИС-технологиями.

ГИС (геоинформационные системы) — это целый класс программных продуктов, основной задачей которых является обработка и анализ данных имеющих пространственную локализацию. К таким данным относится любая информация, содержащая, помимо описательной (атрибутивной) составляющей, координатную компоненту.

Понятие ГИС-технологии гораздо шире, чем «программное обеспечение для геологии, географии, картографии и пр.». Применение технологий ГИС предоставляет разнообразные возможности по обработке как цифровых карт или планов местности, так и планов зданий, коммуникаций, позволяет формировать сложные комбинированные запросы к данным, включающие целый ряд пространственных ограничений.

Можно выделить следующие преимущества использования ГИС при интеллектуальном анализе данных:
— Визуализация сложно структурированной информации. Цифровая карта или план позволяет эксперту оценить совместное расположение интересующих его объектов и их топологическую взаимосвязь.
— Возможность выборки информации с учетом задаваемых экспертом пространственных ограничений (принадлежность региону, близость к тем или иным транспортным коммуникациям и т. д.).
— Формирование картографических диаграмм (картограмм). В совокупности с развитой системой графического анализа информации этот инструмент открывает пользователям новую форму представления данных, существенно облегчая их обработку и анализ.
— Географическая адресная «привязка» объектов. Этот механизм позволяет сопоставить адресную информацию объекта с «адресным пространством» цифровой карты или плана. Таким образом, происходит выявление скрытых пространственных взаимосвязей между объектами исследуемой системы.

Естественно, разработчики «Ай-Ту» не могли не использовать эти очевидные преимущества, существенно расширяющие возможности ТИАД. Analyst's Workstation позволяет проводить «геопривязку» объектов и формировать картографические отчеты в среде Mapinfo (программный продукт ГИС одного из ведущих мировых разработчиков).

Основная проблема при интеграции с ГИС-пакетами — это их «закрытость». Обычно полнофункциональная ГИС представляет собой достаточно сложный программный продукт, содержащий большое количество возможностей, предназначенный для использования специалистами в области картографии и требующий от пользователя специальной подготовки. Безусловно, подобные системы содержат интерфейсные средства для импорта и экспорта данных или даже имеют встроенные средства разработки. Но временные и финансовые затраты на интеграцию остаются весьма велики и, как правило, не обеспечивают полного двустороннего взаимодействия между различными частями программного комплекса.

Большое внимание этой проблеме в последнее время уделяют российские разработчики в области ГИС-технологии. Это обусловлено возрастающей потребностью в создании современных бизнес-приложений, включающих разнообразные способы накопления, анализа и представления информации.

Как пример удачного решения, позволяющего минимизировать затраты на включение программных модулей ГИС при проектировании и реализации бизнес приложений, можно привести разработку компании «ЭРМА ГЕО СОФТ» -библиотеку геокомпонентов «ГЕО Модуль».

Отличительными особенностями библиотеки «ГЕО Модуль» являются:
— Большое количество специализированных блоков, включающих модули:

— визуализации, позволяющий осуществлять навигацию по карте/плану, производить настройку параметров отображения графических слоев, печатать фрагменты карты/плана и формировать графические отчеты;
— пространственных запросов, позволяющий проводить поиск и выборку данных по заданным ограничениям;
— решения транспортных задач;
— формирования картограмм, обеспечивающий получение тематических раскрасок по выбранному критерию;
администрирования прав пользователей по доступу к данным;
— «геопривязки», автоматизирующий анализ адресной информации по объектам.
-Удобный программный интерфейс блоков. Совместимость со стандартом DCOM, позволяющая использовать библиотеку в любой современной среде разработки для MS Windows 95/95/NT/Me/2000.
Данная технология позволяет специалистам «ЭРМА ГЕО СОФТ» в сжатые сроки разрабатывать специализированные бизнес-приложения с учетом индивидуальных запросов каждого заказчика и легко интегрировать свои программные решения в информационную инфраструктуру многих компаний.

Автор: В. А. Минаев (технический директор Холдинга коммерческой безопасности «Альтернатива-М», д.т.н, проф.

Источник: Бизнес и безопасность в России (Москва) 25.06.2001 №3 стр.44-46