دانشگاه فرماندهی و ستاد آجادوفصلنامه بازی جنگ2676-52843620200822Bi-level programming for modeling a multi-target attacker-defender game with budget allocation constraint and solving it using a neural network approachبرنامه‌ریزی دوسطحی برای مدلسازی یک بازی مهاجم-مدافع چند هدفی با محدودیت تخصیص بودجه و حل آن با استفاده از یک رهیافت شبکه عصبی12232710.22034/ijwg.2020.122327FAمحمدمقدسپژوهشگر، پژوهشکده عالی جنگ، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجاابراهیمایجابیعضو هیئت علمی دانشگاه فرماندهی و ستاد ارتش0000-0002-4225-1938Journal Article20200724Effective allocation of the defense budget is one of the important duties of governments in the fight against terrorism. In this paper, using the bi-level optimization and the sequential-move game, we introduce a new multi-target attacker-defender game with budget constraints to model the strategic interactions between attacker (terrorists) and defender (governments). We focus on the different types of attacks adopted by the attacker. Using the Karush-Kuhn-Tucker optimality conditions, the proposed bi-level programming problem is reduced to a one-level mathematical program with complementarity constraints. We then design a capable neural network to solve this one-level mathematical programming problem by using the perturbed Fischer-Burmeister function, optimization theory, and some concepts of ordinary differential equations. It is shown that the proposed neural network is asymptotic stable and convergent to the optimal solution of the bi-level programming problem. Finally, we show the performance and validity of the proposed method by using two scenarios.تخصیص مؤثر بودجه دفاعی یکی از وظایف مهم دولت‌ها در مبارزه با تروریسم است. در این مقاله، با استفاده از بهینه‌سازی دوسطحی و بازی حرکت پی‌درپی، یک بازی جدید مهاجم-مدافع چند‌هدفی به همراه محدودیت بودجه را به منظور مدلسازی روابط راهبردی متقابل بین مهاجم (تروریست‌ها) و مدافع (دولت‌ها) معرفی می‌کنیم. ما بر انواع مختلف حمله‌‌ی اتخاذ شده از سوی مهاجم تمرکز می‌کنیم. با استفاده از شرایط بهینگی کاروش-کان-تاکر، مسأله‌ی برنامه‌ریزی دوسطحی پیشنهادی به یک مسأله‌ی برنامه‌ریزی یک سطحی با محدودیت‌های مکمل تقلیل داده می‌شود. سپس با استفاده از تابع فیشر-برمیستر اختلالاتی، نظریه بهینه‌سازی و بعضی مفاهیم معادلات دیفرانسیل معمولی، یک شبکه عصبی توانمند برای حل این مسأله‌ی برنامه‌ریزی ریاضی یک سطحی طراحی می‌کنیم. نشان داده می‌شود که شبکه عصبی معرفی شده پایدار مجانبی و همگرا به جواب بهینه مسأله‌ی برنامه‌ریزی دوسطحی است. در پایان با استفاده از دو سناریو، عملکرد و اعتبار روش پیشنهادی را نشان می‌دهیم.http://www.ijwg.ir/article_122327_9fb0c75eb315997d6545fa0515d315ae.pdfدانشگاه فرماندهی و ستاد آجادوفصلنامه بازی جنگ2676-52843620200822Application of maximum flow interdiction problem in land wargameکاربرد مسأله ممانعت از حداکثر جریان در بازی جنگ زمینی12232810.22034/ijwg.2020.122328FAمهدیکبیریدانشگاه خوارزمیجوادطیبیاستادیار گروه مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی بیرجندJournal Article20200726The purpose of this paper is to mathematically model the problem of interdiction the maximum movement of enemy forces in ground defense. Solving the proposed model gives the best strategy to help army ground commanders for preventing the maximum transfer of enemy forces and equipment. This can be regarded as a significant matter of the wargame involving two players. The first player tries to move his maximum forces whereas the second player tries to damage or limit the enemy's movement routes with the least cost and equipment in order to prevent the transfer of enemy forces as much as possible. Different models for this problem are presented based on real-world assumptions. Finally, the performance of the final model is evaluated using the simulation of the war between Iraq and Kuwait. The results show that the use of the mathematical approach has a good performance to stop and to weaken the enemy.هدف این مقاله، مدلسازی ریاضی مسأله ممانعت از حرکت حداکثری قوای دشمن در پدافند زمینی می‌باشد، تا با حل مدل ارائه شده بهترین راهبرد برای کمک به فرماندهان نیروی زمینی ارتش جهت جلوگیری از انتقال حداکثری نیرو و تجهیزات دشمن داده شود. این مسأله را میتوان به عنوان یک مسأله از بازی جنگ در نظر گرفت که شامل دو بازیکن است. بازیکن اول سعی در جا به جایی حداکثری قوای خود و بازیکن دوم سعی در آسیب زدن یا محدود کردن مسیرهای حرکت دشمن با حداقل هزینه انسانی و تجهیزات را دارند تا بتواند از انتقال نیرو و تجهیزات دشمن تا حد ممکن جلوگیری کند. برای این مسئله مدل‌های مختلفی براساس فرضیات دنیای واقعی ارائه می‌شود. در نهایت کارایی مدل نهایی ارائه شده با استفاده از شبیه‌سازی جنگ بین عراق و کویت بررسی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد استفاده از این رویکرد ریاضی تاثیر خوبی در استفاده بهینه از تجهیزات جهت متوقف کردن و تضعیف حرکت دشمن دارد.http://www.ijwg.ir/article_122328_c6412284afcc0267cd5e5825b1a2b8c4.pdfدانشگاه فرماندهی و ستاد آجادوفصلنامه بازی جنگ2676-52843620200822Technologies and approaches of cyber wargamingفن‌آوری‌ها و روش‌های اجرای بازی جنگ سایبری12232910.22034/ijwg.2020.122329FAمحمدطاهریپژوهشگر پژوهشکده عالی جنگ دانشگاه فرماندهی و ستاد آجاسپهرمحمد زهراییپژوهشکده عالی جنگ/ دانشگاه فرماندهی و ستاد/ تهران/ ایران0009-0007-0485-0300محمدرضامحمدی تودشکیپژوهشگرپژوهشکده عالی جنگ دانشگاه فرماندهی و ستاد آجاJournal Article20200812With the advancement of technologies related to cyber domains, the threats related to intrusion, disruption and sabotage in these domains have also increased and the decision makers of stakeholder organizations in these domains should be able to In the event of any threat, appropriate decisions should be made and the relevant users should be able to implement these decisions correctly. One of the things that builds and strengthens this ability in decision makers and users is the game of cyber wargaming.<br />In the present article, with the aim of explaining the technologies and technologies of cyber wargaming after collecting information<br />Libraries and mentions of cyber wargame technologies explain them and explain the frameworks and models of cyber wargame explanation, cyber wargame platforms, training space and cyber wargame tools, similar to Applicable constructions for cyber warfare game, representations and deceptions of the enemy in cyber war game, existing exercises and scenarios in cyber wargame have been performed and finally the relevant results have been presented as a content analysis.با پیشرفت فن‌آوری‌های مرتبط با حوزه‌های سایبری، تهدیدات مربوط به نفوذ، اختلال و خرابکاری در این حوزه‌ها نیز بیشتر شده است و تصمیم‌گیران سازمان‌های ذی‌نفع در این حوزه‌ها بایستی قادر باشند در صورت بروز هریک از تهدیدات تصمیمات مناسبی اتخاذ و کاربران مربوطه نیز بایستی قادر باشند این تصمیمات را به نحو صحیح عملی نمایند. یکی از مواردی که این توانایی را در تصمیم‌گیران و کاربران ایجاد و تقویت می‌نماید بازی جنگ سایبری بوده که در صورت ارتقای معلومات، مهارت‌ها و توانایی‌های مرتبط با این حوزه، تا حدود زیادی میتوان از اثرات این تهدیدات کاست.<br />مقاله حاضر با هدف تبیین فن‌آوری‌ها در حوزه‌های مرتبط با بازی جنگ سایبری، با روش تحلیل محتوا، پس از جمع‌آوری اطلاعات به روش کتابخانه‌ای و ذکر فن‌آوری‌های بازی جنگ سایبری به توضیح آنها پرداخته و نسبت به تشریح چارچوب‌ها و مدل‌های تبیین بازی جنگ سایبری، بسترهای اجرای بازی جنگ سایبری، فضای تمرین و ابزار بازی جنگ سایبری، شبیه‌سازی‌های قابل اجرا برای بازی حنگ سایبری، باز نمایی‌ها و فریب‌های دشمن در بازی جنگ سایبری، تمرینات موجود و سناریوهای موجود در بازی جنگ سایبری اقدام شده است و نهایتا بصورت تجزیه و تحلیل محتوایی نتایج مربوط ارائه گردیده است.http://www.ijwg.ir/article_122329_29984616187610271d006889c38d39aa.pdfدانشگاه فرماندهی و ستاد آجادوفصلنامه بازی جنگ2676-52843620200822Decision making patterns and techniques widely used in war gamesالگوهای تصمیم گیری و تکنیک‌های پرکاربرد در بازی جنگ12813010.22034/ijwg.2020.128130FAمحمدحسناحمدزاده فردپژوهشگر پژوهشکده عالی جنگ دانشگاه فرماندهی و ستاد آجاعابدعابدزادهپژوهشگر پژوهشکده عالی جنگ دانشگاه فرماندهی و ستاد آجاJournal Article20201007One of the methods used to prepare and increase the capability of military commanders in the field of decision-making, decision-making and feedback from decisions in universities, research institutes or military training centers, is the method of war game or situation simulation. War game is divided into different categories, each of which has its own characteristics and features. In this research, we have used the library approach to collect literature in the field of war games and by classifying them, the present study has become an applied research whose achievements can be used in future planning and planning in war game design, implementation and training centers. In this research, data collection has been done by field and library methods. The result of the research identifies the types of decision-making patterns and models in war games and helps planners to design, execute and train war games in order to improve the ability of commanders to provide appropriate solutions by recognizing decision-making patterns.یکی از روش‌هایی که به‌منظور آماده‌سازی و افزایش توانمندی فرماندهان نظامی در حوزه تصمیم‌سازی، تصمیم‌گیری و بازخورد گرفتن از تصمیم‌ها در دانشگاه‌ها، پژوهشکده‌ها و یا مراکز آموزش نظامی مورداستفاده قرار می‌گیرد، روش بازی جنگ یا شبیه‌سازی موقعیت می‌باشد. بازی جنگ به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شود که هر دسته خصوصیات و ویژگی‌های خاص خود را دارد. در این تحقیق با استفاده از رویکرد کتابخانه‌ای اقدام به جمع‌آوری ادبیات حوزه بازی جنگ پرداخته‌ایم و با دسته‌بندی آنها پژوهش حاضر به یک تحقیق کاربردی تبدیل شده که از دستاوردهای آن میتوان در طرح‌ریزی و برنامه ریزی‌های آتی در مراکز طراحی، اجرا و آموزش بازی جنگ استفاده نمود. در این تحقیق گردآوری داده‌ها به روش میدانی و کتابخانه‌ای انجام‌گرفته است. نتیجه تحقیق انواع الگوها و مدل‌های تصمیم‌گیری در بازی جنگ را مشخص کرده و به برنامه‌ریزان طراحی، اجرا و آموزش بازی‌های جنگ کمک می‌کند تا با شناخت الگوهای تصمیم‌گیری، در جهت بهبود این توانمندی فرماندهان راهکارهای درخور ارائه نمایند.http://www.ijwg.ir/article_128130_33a1349b149e1e961e361240e6cb22e3.pdfدانشگاه فرماندهی و ستاد آجادوفصلنامه بازی جنگ2676-52843620200822Optimal resource allocation in cyber warfare with a game theory approach in uncertain environmentتخصیص بهینه منابع در جنگ سایبری با رویکرد نظریه بازی در محیط غیرقطعی12813110.22034/ijwg.2020.128131FAاسماعیلافراشتهپژوهشگر، مرکز شبیه‌سازی ریاضی، پژوهشکده آماد و فناوری‌های دفاعی و پدافند غیرعامل، دانشگاه و پژوهشگاه عالی دفاع ملی و تحقیقات راهبردی، تهران، ایران
Email. afrashteh66@yahoo.comاکبرزارع چاوشیعضو هیئت علمی، مرکز شبیه‌سازی ریاضی، پژوهشکده آماد و فناوری‌های دفاعی و پدافند غیرعامل، دانشگاه و پژوهشگاه عالی دفاع ملی و تحقیقات راهبردی، تهران، ایرانJournal Article20210112Increasing confidence in information and communication technology has dramatically changed the definition of security and the nature of war. Many important infrastructures, such as banks, airports, information systems, research centers, power plants, hospitals, telecommunication centers, oil pipelines, etc., are potentially vulnerable to cyberattacks. Game theory has provided a rich set of mathematical tools for modeling and analyzing strategic interactions between attackers and defenders in cyber warfare, which can be used as a fundamental and accurate theoretical basis for deciding in the most challenging war situations to select the optimal strategy. In this paper, the challenging propblem of optimal resource allocation in cyber warfare with uncertain information in cyber warfare is formulated by game theory as a uncertain mixed-integer quadratic programming model and it is investigated with limited belief degree and conditional value at risk criterions.افزایش اعتماد به فناوری اطلاعات و ارتباطات، تعریف امنیت و ماهیت جنگ را به طرز چشمگیری تغییر داده است. بسیاری از زیرساخت‌های مهم مانند بانک‌ها، فرودگاه‌ها، سیستم‌های اطلاعاتی، مراکز تحقیقاتی، نیروگاه‌ها، بیمارستان‌ها، مراکز مخابراتی، خطوط انتقال نفت و غیره به‌طور بالقوه در برابر حملات سایبری آسیب پذیر هستند. نظریه بازی مجموعه‌ای غنی از ابزارهای ریاضی را برای مدلسازی و تحلیل تعاملات استراتژیک بین مهاجمان و مدافعان در فضای جنگ سایبری فراهم کرده است که میتوان از آن به عنوان یک مبنای تئوریکی پایه‌ای و دقیق در امر تصمیم‌گیری در شرایط پیچیده جنگی برای انتخاب راهبرد بهینه استفاده کرد. در این مقاله مسئله چالش برانگیز تخصیص بهینه منابع با اطلاعات نادقیق در جنگ سایبری با روش نظریه بازی به صورت یک مدل برنامه‌ریزی صحیح-آمیخته درجه دو غیرقطعی فرمول‌بندی شده و با دو معیار محدودیت درجه باور و ارزش در معرض ریسک شرطی بررسی می‌گردد.http://www.ijwg.ir/article_128131_549aebfbfa9735638a1fe2dee383f451.pdfدانشگاه فرماندهی و ستاد آجادوفصلنامه بازی جنگ2676-52843620200822A new method for solving military equipment location problem to protect strategic sites using teaching learning based optimizationیک روش جدید برای حل مساله مکان یابی تجهیزات نظامی برای حفاظت سایت های استراتژیک با استفاده از الگوریتم فراابتکاری آموزش و یادگیری12828010.22034/ijwg.2020.128280FAراحلهخاندوزیگروه ریاضی و آمار، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران0000-0002-0979-4041Journal Article20210203In this paper, a two-player Stackelberg game between the defender (leader) and attacker (follower) is considered , when the attacker tries to attack a strategic site and damage to communication paths , the defender aims to reduce the damage caused by the goal of locating the optimal number and the best type of military equipment due to resource constraints. This research attempts to present a bi-level mathematical model to optimize the location of military equipment, which aims to increase the distance between the attacker and the strategic site. Considering the bi-level model and because the military equipment location problem is in a class of NP-hard problems, a metaheuristic hybrid approach based on teaching-learning based optimization and dijkstra method is used. At the end of the research, with the help of large-scale numerical examples of the problem, the full description of the model and the proposed solution algorithm has been discussed.در این مقاله یک بازی دونفره استکلبرگ بین مدافع (پیشرو) و مهاجم (پیرو) در نظرگرفته می شود، زمانی که مهاجم درصدد حمله به یک سایت استراتژیک و مهم و خسارت به راه های ارتباطی است، مدافع با هدف کاهش آسیب وارده به دنبال مکان یابی تعداد بهینه و بهترین نوع از تجهیزات نظامی با توجه به محدودیت منابع است. این تحقیق تلاش دارد یک مدل ریاضی دوسطحی برای بهینه سازی مکان یابی تجهیزات نظامی ارائه دهد که هدف آن افزایش فاصله بین مهاجم و سایت استراتژیک است. ضمن آنکه با توجه به مدل دوسطحی و به دلیل آنکه مساله مکان یابی تجهیزات نظامی در گروه مسایل NP- سخت قرار دارد، برای حل آن از یک رهیافت ترکیبی فراابتکاری بر اساس الگوریتم آموزش و یادگیری و روش دایکسترا استفاده شده است. در انتهای پژوهش نیز با کمک نمونه های عددی در مقیاس کوچک و بزرگ از مساله به تشریح کامل مدل و الگوریتم حل پیشنهادی پرداخته شده است.http://www.ijwg.ir/article_128280_13a46a9755aaf4910265020174fbe66d.pdf