Security of Cyber-Physical Systems: State Estimation and Control

این کتاب مشکلات ایمن سیستم‌های فیزیکی سایبری را از هر دو طرف دشمن و مدافع تجزیه و تحلیل می‌کند. این کتاب با هدف قرار دادن مشکلات امنیتی چالش‌برانگیز سیستم‌های فیزیکی سایبری تحت حملات مخرب، برخی از الگوریتم‌های جدید تخمین حالت امن و کنترل را ارائه می‌کند که در آن طرح دفاع هدف متحرک، رویکرد نظری بازی با جمع صفر، یادگیری تقویتی، شبکه‌های عصبی و هوشمند کنترل اتخاذ می شوند. خوانندگان نه تنها طرح‌های با ارزش تخمین و کنترل حالت امن را با رویکردهای فوق الذکر ترکیب می‌کنند، بلکه برخی نتیجه‌گیری‌های حیاتی برای ایمن‌سازی سیستم‌های فیزیکی-سایبری را نیز خواهند یافت، به عنوان مثال، مقدار بحرانی احتمال حمله مجاز، حداکثر تعداد سنسورهایی که باید مورد حمله قرار گیرند. و غیره. این کتاب همچنین کاربردهای عملی را ارائه می‌کند که نمونه‌ای از آن‌ها هواپیماهای بدون سرنشین، سیستم برق قطع‌شونده و بازوی ربات برای اعتبارسنجی الگوریتم‌های ایمن پیشنهادی است. با توجه به دامنه آن، منبع ارزشمندی برای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد، دانشگاهیان، دانشمندان و مهندسانی که در این زمینه مشغول به کار هستند، ارائه می دهد.

This book analyzes the secure problems of cyber-physical systems from both the adversary and defender sides. Targeting the challenging security problems of cyber-physical systems under malicious attacks, this book presents some recent novel secure state estimation and control algorithms, in which moving target defense scheme, zero-sum game-theoretical approach, reinforcement learning, neural networks, and intelligent control are adopted. Readers will find not only the valuable secure state estimation and control schemes combined with the approaches aforementioned, but also some vital conclusions for securing cyber-physical systems, for example, the critical value of allowed attack probability, the maximum number of sensors to be attacked, etc. The book also provides practical applications, example of which are unmanned aerial vehicles, interruptible power system, and robot arm to validate the proposed secure algorithms. Given its scope, it offers a valuable resource for undergraduate and graduate students, academics, scientists, and engineers who are working in this field.