بهینه‌سازی استراتژی دفاع و حمله برای سیستم‌های قابلیت اطمینان به‌صورت سری موازی با اجزا مجازی و افزونگی فعال با رویکرد تئوری بازی

نویسندگان

1 گروه مهندسی صنایع، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 گروه مهندسی صنایع، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، البرز، ایران.

3 گروه مهندسی صنایع، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

4 گروه تحقیقاتی سامانه‌های هوشمند صنعتی مروارید، ایران.

doi
10.22105/dmor.2025.497532.1902
چکیده

هدف: هدف این تحقیق، بهینه‌سازی استراتژی‌های دفاع و حمله در سیستم‌های حساس با ساختار سری-موازی و اجزای مجازی، با بهره‌گیری از رویکرد تئوری بازی است. در این چارچوب، مدافع با محدودیت منابع و مهاجم با هدف بیشینه‌سازی خسارات روبرو هستند.روش‌شناسی پژوهش: برای دستیابی به تعادل بهینه بین استراتژی‌های مهاجم و مدافع، یک مدل ریاضی مبتنی بر نظریه بازی‌ها توسعه یافته است. این مدل ویژگی‌هایی نظیر اجزای غیرهمگن، ساختارهای قابلیت اطمینان سری-موازی، استفاده از اجزای آماده‌به‌کار فعال و سرد و ایجاد اهداف مصنوعی برای فریب مهاجم را در نظر می‌گیرد. همچنین، یک مدل غیرخطی برای بهینه‌سازی دفاع ارایه شده است.یافته‌ها: مدل پیشنهادی قادر است تعادل نش در استراتژی‌های دفاع و حمله را شناسایی کرده و ترکیب بهینه‌ای از تخصیص منابع دفاعی، استقرار اهداف مجازی، و مکانیزم‌های افزونگی فعال را تعیین نماید. نتایج عددی موثر بودن استفاده هم‌زمان از اهداف مصنوعی و اجزای آماده‌به‌کار در افزایش قابلیت اطمینان سیستم را تایید می‌کنند.اصالت/ارزش افزوده علمی: برای نخستین‌بار، این مطالعه تلفیقی نوآورانه از تئوری قابلیت اطمینان، استراتژی‌های دفاعی مبتنی بر فریب و نظریه بازی‌ها را برای طراحی سیستم‌های حساس ارایه می‌دهد. مدل توسعه‌یافته، توانایی تحلیل هم‌زمان رفتار مهاجم و مدافع در محیطی با عدم قطعیت بالا را فراهم می‌آورد.