2188

Security Games Modeling in Interdependent Networks under Cascading Disruptions

دكتري تخصصي

مهندسي صنايع

مركز تحصيلات تكميلي دانشگاه پيام نور

1404

1404/06/31

دكتر رامين صادقيان

دكتر ميثم جعفري اسكندري

Disruptions, Game Theory, Interdependent Networks, Security Games

با گسترش كاربرد نظريه بازي‌ها در مدلسازي مسائل مختلف و ماهيت رقابتي دنياي واقعي، استفاده از اين روش در حل مسائل مربوط به شبكه‌هاي حياتي و مهم كه امنيت يك كشور يا جامعه را تحت شعاع قرار مي‌دهد، به عنوان بازي‌هاي امنيتي معرفي گرديد. در اين پژوهش، شبكه‌اي وابسته در زمان بروز اختلال مورد مطالعه قرار گرفته است كه به دليل وابستگي عناصر آن، اختلال در يك جزء از شبكه اجزاي ديگر را تحت تاثير قرار مي‌دهد و منجر به اختلالات متوالي يا آبشاري مي‌گردد. شبكه‌هاي زيرساختي و حياتي يك كشور نظير شبكه‌هاي توزيع برق، حمل‌ونقل، مخابراتي، مالي و بانكي مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به ماهيت موضوع مورد بررسي، يك بازي ميان مهاجم(عامل اختلال) و مدافع(شبكه) شكل مي‌گيرد كه هر كدام سعي در بهينه كردن استراتژي‌هاي خود دارند. هدف نهايي مهاجم، فروپاشي شبكه در اثر وقوع اختلالات آبشاري و هدف مدافع، ممانعت از بروز اختلال و يا كاهش اثر آن و نهايتاً حفظ پايداري شبكه است. در اين بازي، مهاجم همواره بهترين تصميم به منظور ايجاد اختلال در جريان فعلي شبكه را اتخاذ مي‌كند و مدافع تمام رفتارهاي مهاجم در تكرارهاي قبلي را در نظر گرفته و به منظور حداكثرسازي جريان شبكه عمل مي‌كند و اين بازي تكرارشونده تا همگرايي اهداف دو بازيكن به يكديگر ادامه مي‌يابد. علاوه بر اين، ابتدا مدل پيشنهادي در مقياس كوچك حل شده و پس از مشاهده همگرايي توابع هدف بازيكنان، اندازه مدل به مقياس واقعي توسعه داده مي‌شود و با الگوريتمي ابتكاري به حل مدل پرداخته شده است. همچنين با آناليز حساسيت بر روي پارامترهاي اصلي مسئله نظير تعداد گره‌ها، ظرفيت يال‌ها و بودجه مهاجم، عملكرد مدل بازي تكرارشونده پيشنهادي مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

1404/08/07

ابراهيمي

79136