فهیمه عسگری

فهیمه عسگری


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

گروه آموزشی مهندسی صنایع

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی صنایع گرایش سیستم‌های کلان

 

عنوان:

 

مدل سازی و حل مسئله مکانیابی و حفاظت از تسهیلات در شرایط امکان وجود حمله به شبکه بصورت چند هدفه

 

 

استادراهنما:

دکتر امیرسامان خیرخواه

 

 

استاد مشاور:

دکتر معصومه مسی بیدگلی

 

 

نگارش:

فهیمه عسگری

 

 

8 مهر 1397 امفی تاتر دانشکده فنی و مهندسی

 

 

Thesis submitted for Master of Science in the Field of Industrial Engineering

 

 

 

 

 

 

Title

 

Modeling and solving a multi-objective location and protection of facilities under interdiction

 

 

 

Supervisor

Amirsaman.kheirkhah (Ph.D)

 

 

 

 

 

 

 

Advisor:

Masume Messi Bidgoli (Ph.D)

 

 

 

 

 

By

Fahimeh Asgari

 

September, 30, 2018

 

چکیده:

             اکثر فعالیت‏های تروریسیتی گسترده‏ای که طی دو دهه گذشته در سرتاسر دنیا به وقوع پیوسته است مبتنی بر اطلاعات و با برنامه‏ریزی‏های دقیق انجام گرفته‏اند که منجر به ایجاد اختلال در نظام امنیتی و فعالیت‏های اساسی کشور شده و خسارات گسترده‏ای را به همراه دارد و از این رو این موضوع تهدیدی برای زیرساخت‏های عمومی و  دولتی می‏باشد.  گسترش چشمگیر چنین فعالیت‏هایی طی سال‏های اخیر، لزوم و اهمیت برنامه‏ریزی برای مکانیابی صحیح و حفاظت از این زیرساخت‏ها به منظور کاهش خسارات ناشی از حمله و افزایش پایایی تسهیلات برای ارائه خدمات را نشان می‏دهد. مکانیابی تسهیلات رقابتی همچون شعب بانک‏ها، رستوران‏های زنجیره‏ای و مواردی از این قبیل و اتخاذ استراتژی‏های حفاظتی برای حفظ مشتریان در شرایط ورود رقبای جدید نمونه دیگری از مسئله مورد مطالعه در دنیای رقابتی امروزه است. از سوی دیگر، مکانیابی تسهیلات امدادرسانی و اضطراری و حفاظت از آن‏ها در مناطق حادثه‏خیز که ممکن است به واسطه بلایای طبیعی و حوادث غیرمنتظره، فعالیت آن‏ها مختل شود نمونه‏ای از این مسئله است. در تمامی موارد مذکور، با نوعی بازی استکلبرگ ایستایی روبرو هستیم که از یک سو دولت‏ها و نیروهای امنیتی به عنوان طراح سیستم نقش بازیکن پیشرو را بر عهده دارند و در مقابل مهاجم به سیستم که به عنوان پیرو فعالیت می‏کند. در این بازی، طراح سیستم به دنبال مکانیابی تسهیلات و شناسایی و حفاظت از تسهیلات مهم‏تر (که با احتمال بیشتری مورد حمله قرار می‏گیرند) با کمترین هزینه (مکانیابی میانه) و یا بیشترین میزان پوشش مشتریان در ارائه خدمات (مکانیابی پوششی) است و از سوی دیگر، مهاجم در پی تخریب تسهیلات و ایجاد بیشترین اختلال ممکن در عملکرد آن‏ها و دسترس‏پذیریشان در شرایطی است که منابع محدودی برای حمله در اختیار دارد در بسیاری از مسایل دنیای واقع، هر یک از بازیکنان مذکور به دنبال دستیابی به بیش از یک هدف به صورت همزمان هستند که ممکن است برخی از این اهداف با یکدیگر متعارض باشند

کلمات کلیدی :برنامه ریزی دوسطحی، مکان یابی نوع پوششی، مدل مکانیابی حفاظت حمله، الگوریتم تکامل تدریجی،الگوریتم ژنتیک دوسطحی، بازی استکلبرگ

 

 

Abstract:

Most of the massive terrorist attacks that have occurred all over the world over two past decades are informed and also precisely planned that lead to disturbances in the security system and substantial activities in a country. They most often bring extensive damages, thereby considered as a threat to public and governmental infrastructure. The considerable expansion of such activities in recent years has emphasized on the importance and necessity of planning for the proper location to protect this infrastructure in order to minimize the damage resulting from the attack and to increase the reliability of the facilities for providing services. In addition to competitive facility location such as bank branches, chain restaurants, and so on, adapting protective strategies to keep customers in line with the entries of new rivals as well as relief and emergency facilities location and their protection in black spots, which natural disasters and unexpected events may disrupted them are among the issues being studied in today’s competitive world. All above cases are like a type of static Stackelberg game, whose players are the government and security forces as the system designers (leaders) and the attacker (follower). In this game, the former is looking for either facility location as well as identification and protection from the most important facilities (which are more likely to be attacked) with the least cost (median location) or the largest coverage of customers in providing services (coverage location). Meanwhile, the attacker seeks to ruin the facilities and to bring as more disruption as possible to their performance and accessibility, where it has limited resources to attack. In many real-world cases, the purpose of each of the players is to achieve more than one goal simultaneously, which may conflict with each other.

 

Key Words: Bi level programing, Covering problem in facility location,location-Protection-Interdiction Decisions , Coevolutionary  Bilevel  using  Repeated  Algorithms, Bi-level genetic algorithm, Stackelberg game