Аналіз підходів до реалізації життєвого циклу управління знаннями в інтелектуальних системах кіберзахисту

Abstract

The article investigates the task of effective knowledge management in intelligent cyber defense systems in order to enhance their ability to detect, interpret and prevent modern cyber threats. It is substantiated that achieving a high level of their adaptability and situational awareness is possible only if full life cycle of knowledge management is implemented, which includes the stages of extraction, integration, organization, application and updating. A comparative analysis of modern approaches to the implementation of the key phases of knowledge management in intelligent cyber defense systems is carried out. Particular attention is paid to the analysis of approaches to the organization of knowledge, such as ontological modeling, knowledge graphs, production rules, frames, neural network structures and semantic networks. Relevant knowledge representation languages, threat information exchange protocols, and knowledge mining tools are considered. The results obtained show that none of the approaches under consideration fully meets the defined criteria for effective knowledge management, in particular, structuredness, relevance, interpretability, scalability, flexibility, computational efficiency, and transparency of decision-making. In this regard, the expediency of creating a hybrid knowledge management architecture that combines the advantages of different approaches is substantiated. Functional scheme is proposed that integrates the ontological core with modules for self-learning, automatic rule generation, verification, and feedback. The presented approach ensures end-to-end processing of knowledge extraction to practical application in the form of informed decisions in real time. This creates the basis for building a new generation of intelligent cyber defense systems capable of self-improvement and sustainable response to threats in a dynamic cyber environment.

Досліджено завдання ефективного управління знаннями в інтелектуальних системах кіберзахисту з метою підвищення їх здатності виявляти, інтерпретувати та попереджати сучасні кіберзагрози. Обґрунтовано, що досягнення високого рівня їх адаптивності та ситуаційної обізнаності можливе лише за умови реалізації повного життєвого циклу управління знаннями, який охоплює етапи здобування, інтеграції, організації, застосування та оновлення. Здійснено порівняльний аналіз сучасних підходів до реалізації ключових фаз управління знаннями в інтелектуальних системах кіберзахисту. Особливу увагу приділено аналізу підходів до організації знань, таких як онтологічне моделювання, графи знань, продукційні правила, фрейми, нейромережеві структури та семантичні мережі. Розглянуто відповідні мови подання знань, протоколи обміну інформацією про загрози, а також інструменти для добування знань. Отримані результати свідчать, що жоден з розглянутих підходів не забезпечує повної відповідності визначеним критеріям ефективного управління знаннями, зокрема структурованості, актуальності, інтерпретованості, масштабованості, гнучкості, обчислювальної ефективності та прозорості прийняття рішень. У зв’язку з цим обґрунтовано доцільність створення гібридної архітектури управління знаннями, яка поєднує переваги різних підходів. Запропоновано функціональну схему, яка інтегрує онтологічне ядро з модулями самонавчання, автоматичної генерації правил, верифікації та зворотного зв’язку. Представлений підхід забезпечує наскрізну обробку знань від видобутку до практичного застосування у вигляді обґрунтованих рішень у реальному часі. Це створює підґрунтя для побудови інтелектуальних систем кіберзахисту нового покоління, здатних до самовдосконалення та стійкого реагування на загрози в умовах динамічного кіберсередовища.