Диссертация (1172947), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Будемсчитать, что состояние объекта управления (данной системы безопасности)описывается вектором y Y и Y – множество возможных состояний объекта.Значение y зависит от управляющих воздействий на объект u U идестабилизирующих факторов внешней среды x X. При этом множество56состояний (Y) включает активную (Y1) и пассивную (Y2) составляющие системыбезопасности: Y = Y1× Y2.Под активной составляющей объекта управления (Y1) подразумеваютсясотрудники службы безопасности, которые обладают свободой выбора своегосостояния, собственными целями и интересами. Таким образом при выбореуправляющего воздействия на активную составляющую необходимо учитыватьсостояние сотрудников, возможность самостоятельного выбора состояния и ихиндивидуальные особенности.Пассивная составляющая объекта управления (Y2) представляет собойкомплекс технических средств безопасности.
В данной работе рассматриваетсятолькокомплекстехническихсредствидентификациипоизображению.Особенностью данной составляющей является детерминированность, отсутствиесвободы выбора своего состояния.Будем считать, что состояние пассивной составляющей в основномопределяется следующими параметрами: точностью идентификации по изображению; скоростью; количеством анализируемых интересантов; нагрузкой сети видеоконтроля; объем хранимой информации в базе данных и т.д.Примерами дестабилизирующих факторов внешней среды являются: криминальные явления – воздействия нарушителя на функционированиеместа массового пребывания людей; природные явления – ураганы, аномальные температуры, землетрясенияи т.д.; техногенные явления – аварии, катастрофы и т.д.; социально-политические явления – социальные волнения, военныедействия и т.д.57Таким образом [5], объектуправленияможноописать 0уравнением вида (t) = Ф[Y(t),U(t),X(t),управленческихвнешнихВt].
результате воздействийU(t),факторовХ(t)приначальном условии Y(t0) в фазовомпространстве 3 нвуправлениясостояние объекта меняется, ирешение уравнения имеет вид Y (t,U(t),y(t0)).Каждомуобъекта(решениюX(t),состояниюРисунок 2.1. Фазовое пространствоуправления для трех переменных состоянийуравнения) соответствует определенная точка. Соединяющую эти точки кривуюназывают траекторией движения объекта.Предположим, что в области можно выделить некоторую подобластьсостояний с , которая является желательной. Тогда цель управления заключаетсяв том, чтобы перевести объект из начального состояния Y(t0) в конечное состояниеY(tk), принадлежащее с .
Задача управления заключается в том, чтобы в областидопустимых управлений подобрать такое управляющие воздействие, при которомдостигнута цель. То есть требуется отыскать такое допустимое управление U(t),определенное на временном отрезке [t0, tk], при котором уравнение объекта призаданном начальном состоянии и известном векторе X(t) имеет решение Y(t),удовлетворяющее ограничению Y(t)условию Y(tнв)(Y) при всех t[t0, tk] и конечномуc.Далее рассмотрим модели функционирования ИАС.2.2 Влияние объема данных на систему поддержки управленияПри рассмотрении ИАС далее по тексту будем рассматривать только те изних, которые модули видеодетектирования которых основаны на анализе лиц.58Данный метод идентификации ближе всего к теме исследования. Все ИАС,содержащие подобный модуль видеодетектирования, работают на основераспознавания образов.
В их состав помимо указанного модуля включают обычнопрограммные средства, называемые «ядром идентификации» (ЯИ) и хранилище,содержащие ЛБШ или иные шаблоны, данные из которых использует ЯИ.Модуль детектирования лиц обеспечивает автоматическое обнаружениеизображенийлицввидеопотокеотисточникавидеосигнала.Вядреидентификации осуществляется сравнение изображений лиц, полученных врезультате детектирования и размещенных в хранилище.
В рамках работы вкачестве хранилища рассматривается как база данных, реализуемая на основеодного из существующих решений в области систем управления базами данных,так и оперативная память сервера. В результате работы ЯИ формируетсярекомендательный список, на основе которого оператор ИАС принимает решениео личности на анализируемом изображении.Существует несколько типов ИАС, классифицируемых по типу хране-нияданных о распознаваемых людях. Первый тип связан с наличием у ИАСспециального хранилища, содержащего информацию о шаблонах лиц, например ввиде локальных бинарных шаблонов (ЛБШ) ([99]). Для идентификации человеканеобходимо произвести сравнение шаблона лица распознаваемого человека сшаблонами в хранилище.В другом типе ИАС, предполагается, что биометрическая информация и ее«шаблон хранятся на карте, которая всегда под контролем владельца» [51].Соответственно, при идентификации человека необходимо осуществить проверкуналичия заданной информации в хранилище ИАС по адресу, указанному впредъявляемой карте.Для эффективного использования ИАС необходимо, чтобы реакция системысоответствовала требуемому уровню.
С целью оценки скорости реакции ИАСрассмотрим временные характеристики при обработке запросов. Под запросомбудемпониматьсформированноеобращениеИАСкхранилищуна59идентификацию человека. Скорость обработки запросов и объем данных имеютобратную зависимость.Время обработки n запросов можно посчитать по следующей формуле:tв-обр = n * tобр,(2.1)где tв-обр – время обработки всех n запросов (от одного или более модулейвидеодетектирования); tобр – время обработки одного запроса,при этомtобр = tрег + tш + tвыб * m,(2.2)где tрег – время, затраченное на регистрацию объекта (выделение лица извидеопотока и формирование фотопортрета интересанта); tш – время предобработки (формирование шаблона лица) для дальнейшегоанализа его средствами поиска в хранилище; tвыб – время формирования данных из хранилища по запросу ЯИ,передачи их и сравнения по очередной записи из хранилища.В случае хранения шаблона на карте интересант предъявляет данныйноситель информации.
На карте хранится информация о шаблоне и сведения обадресе шаблона в хранилище, с которым необходимо произвести сравнение. Безограничения общности будем полагать, что в этом случае время регистрации,предобработки и формирования данных то же, что при идентификации человекана основе биометрии лица. Однако, для данной ИАС не требуется осуществленияпоиска, достаточно обратиться к хранилищу по адресу, указанному на карте.Тогда при предъявлении карты с информацией о шаблоне формула (2.2)представляется следующим образом:t`обр = tрег + tш + tвыб,(2.3)60при этом отношение Тсоб скорости обработки для разных типов ИАСопределится так:оро рсо(2.4)илирсов∗ вр(2.5).Далее Тсоб будем называть относительной реакцией системы (ОРС).Представим ОРС параметром ИАС, используемым для количественной оценкивремени ее работы по единичному запросу.
Фактически ОРС – это зависимостьвремени обработки единичного запроса (запроса, содержащего данные на одногоинтересанта) от количества записей в хранилище. Иными словами ОРС – этоскорость реакции на запрос к хранилищу. Под хранилищем подразумевается какцентральная БД или ее локальные «продолжения» в виде определенныхлокальных БД, так и оперативная память, используемая для повышенияоперативности обработки информации.Из выражения (2.5) представленного выше следует, что время ОРС зависитот количества записей в хранилище.
Но кроме данного аспекта на количественноезначение ОРС влияют расположение хранилища в ИАС, пропускная способностьканалов связи и структура организации информации в ИАС. Влияние последнейхарактеристики может, как снижать, так и увеличивать значение ОРС.Время, затраченное на регистрацию объекта, и время предобработки, какправило, являются результатом совместной работы модуля видеодетектированияиЯИ.Еслисчитать,чтоданныеэлементыврамкахвсегокласса,рассматриваемых ИАС, имеют одинаковые характеристики, а изменяется толькотип обработки информации после получения шаблона, то можно сделать такойвывод.
Следует принять за некоторую константу по отношению к Тсоб суммувремени регистрации объекта и предобработки. Кроме того будем считать, чтоСсоб – характеристика ИАС, полученная в результате работы ряда одинаковыхтехнических средств и алгоритмов, которая описывается формулой:61Ссоб = (tрег + tш ).(2.6)Выражение (2.5) преобразуется следующим образом:сососов∗ в(2.7).Далее детально рассмотрим время tвыб:tвыб = tкс + tx + tстр,(2.8)где tкс – время, затраченное на передачу шаблона по всем возможнымканалам связи, которые в своей работе использует ИАС (оно не велико,если хранилище расположено на одном сервере с ядром идентификации имодулямивидеодетектирования,чтораспространенновсистемахконтроля управления доступом); tх – время, затраченное ИАС на получение информации по конкретномуинтересанту из хранилища с учетом реализации структуры данных; tстр – время обработки запроса с учетом структуры хранения информации.Рассмотрим более подробно два последних элемента.
Время tх характеризуеткачество работы конкретного программного средства в совокупности свычислительными мощностями, используемыми в качестве сервера хранилища. Внего входит время подготовки запроса на ЯИ (например, для БД – это SQL –Structure Query Language) и время выполнения данного запроса для конкретногохранилища (в ОП или БД). Это время зависит от количества записей в хранилище,будем полагать, что данная зависимость линейна, то естьtх = aх * m + bх,(2.9)где aх и bх – константы, характеризующие конкретное хранилище.Рассмотрим время обработки запроса с учетом структуры храненияинформации. Данная величина характеризует качество структуры храненияинформации, например организацию таблиц и полей в БД.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
