公安控制技术

公安控制技术,王斌君博士、教授b.j.wang12313693153880中国人民公安大学网络安全保卫学院,目录,一、控制技术基础理论二、公安控制技术模型与原理三、公安控制关键技术,“预防、控制和处置各类违法犯罪案（事）件”,一、控制技术基础理论,1、公安控制技术概述2、公安控制技术的内涵和外延3、公安控制技术基础,1、公安控制技术概述,（1）一般控制（2）管理控制（3）公安控制,（1）一般控制,1834年，著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章，他进行科学分类时，把管理国家的科学称为“控制论”，他把希腊文译成法“Cybernetigue”。在这个意义下，“控制论”一词被编入19世纪许多著名词典中。维纳发明“控制论”这个词正是受了安培等人的启发。,自从1948年诺伯特维纳发表了著名的控制论关于在动物和机器中控制和通讯的科学一书以来，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造“Cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。“控制论”一词最初来源希腊文“mberuhhtz”，原意为“操舵术”，就是掌舵的方法和技术的意思。在柏拉图（古希腊哲学家）的著作中，经常用它来表示管理的艺术。,11世纪我国北宋时代发明的水运仪象台就体现了闭环控制思想。18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器。20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，形成一门新兴的学科控制科学与工程。50年代又出现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的理论和研究更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。本学科的应用已经遍及工业、农业、交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。,控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。控制科学以控制论、系统论、信息论为基础，研究各应用领域内的共性问题，即为了实现控制目标，应如何建立系统的模型，分析其内部与环境信息，采取何种控制与决策行为；而与各应用领域的密切结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科点在理论研究与工程实践相结合、学科交叉和军民结合等方面具有明显的特色与优势，对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用。控制中总要涉及施控者和受控者，控制是施控者影响和支配受控者的行为过程，如图6-1所示。,控制是一种有目的的活动，其目的体现在受控对象的行为和状态变化中。受控者有多种行为的选择和状态的可能，有些对系统目标是有利的，而有些则是不利的。受控者只有一种行为选择和状态可能是无法控制的；施控者有多种手段作用于受控者，不同的手段有不同的效果，只有一种作用手段也无控制而言。,控制科学包括：“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”、“企业信息化系统与工程”和“生物信息学”等。“控制理论与控制工程”学科以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、优化、设计和实现的理论、方法和技术2。“模式识别与智能系统”是六十年代以来在信号处理、人工智能、控制论、计算机技术等学科基础上发展起来的新型学科3。“导航、制导与控制”是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用技术学科，研究航空、航天、航海、陆行各类运动体的位置。“检测技术与自动化装置”是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等，主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。,（2）管理控制,管理活动中的控制工作，是一个完整的复杂过程，也可以说是管理活动这一大系统中的子系统，其实质和控制论中的“控制”一样，也是信息反馈。,（1）二者的基本活动过程是相同的。无论是控制工作还是“控制”都包括三个基本步骤：1）确立标准；2）衡量成效；3）纠正偏差。为了实施控制，均需在事先确立控制标准，然后将输出的结果与标准进行比较；若现有偏差，则采取必要的纠正措施，使偏差保持在容许的范围内。（2）管理控制系统实质上也是一个信息反馈系统，通过信息反馈，揭示管理活动中不足之处，促进系统进行不断的调节和改革，以逐渐趋于稳定、完善，直达到优化的状态。同其他系统中的控制一样，在现代化管理中有许多情况要正反馈。两个组织之间的竞赛或竞争就是一例，你追我赶，相互促进。是大量的还是为了缩小和消灭与既定目标的差距的负反馈，（3）管理控制统和控制论中的控制系统一样，也是一个有组织的系统。它根据系统内、的变化而进行相应的调整，不断克服系统的不肯定性，而使系统保持在某稳定状态。,管理是否有效，其关键在于管理信息系统是否完善，信息反馈是否灵敏正确、有力。灵敏、正确和有力的控制程度是一个管理制度或一个管理职能部是否有充沛生命力的标志，这就是现代管理理论中的反馈原理。要“灵敏”就必须有敏锐的“感受器”，以便能及时发现变化着的客观实际与计划目之间的矛盾。要“正确”，就必须有高效能的分析系统，以过滤和加工感来的各种消息、情报、数据和信息等，“去粗取精、去伪存真、由此及彼由表及里”。“有力”就是把分析整理后得到的信息化为主管人员强有力行动，以修正原来的管理动作，使之更符合实际情况，以期达到管理和控的目的。,对管理来说，控制工作的目的不仅是要使一个组织按照原定计划，维其正常活动，以实现既定目标；而且还要力求使组织的活动有所前进，有创新，以达到新的高度，提出和实现新的目标。也就是说，管理的五个职活动，通过信息反馈，形成了一个闭合回路系统。管理活动无始无终，一面要像控制论中的“控制”一样，使系统的活动维持在一平衡点上；另一面还要使系统的活动在原平衡点的基础上，求得螺旋式上升。全面质量管中推行的PDCA工作法，实际上就是体现了这个特点。,（3）公安控制,社会管理系统是一种典型的控制系统。管理系统中的控制过程在本质上与工程的、生物的系统是一样的，都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差，并采取纠正措施，使系统稳定在预定的目标状态上的。因此，从理论说：适合于工程的、生物的控制论的理论与方法，也适合于分析和说明社会管理控制问题。公安控制属社会管理类的控制，遵循社会管理控制的一般规律。,公安控制技术的历史并不长，其诞生和发展是随着公安领域中各子学科的技术发展逐步形成的，如交通控制中的信号灯控制，消防安全中的火灾控制，安防技术中的报警延迟机制等等，但是，并没有形成一整套完整的理论体系和模型。直到2011年，公安技术作为一级学科确立，制定了“预防、控制、处置”各类违法犯罪案（事）件的总体框架后，公安控制的地位和作用才确立，其内涵和外延也逐步为大家所认知。但是，毕竟公安技术是一门新兴的学科，需要有志于公安技术研究的专家学者不断充实、完善公安技术的内容，当然也包括公安控制的理论研究，使其不断成熟。,2、公安控制技术的内涵和外延,（1）定义（2）特征（3）内涵（4）外延,（1）定义,所谓控制是指某一个系统的可控性（controllability）,也称为能空性，即通过对系统施加一定的作用和影响，使受控系统的状态变量变化到控制者所希望的状态。在控制论中将控制定义为：为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用，就叫作控制。,公安控制的核心就是为了针对社会安全开展的一些列信息收集、传递以及反馈工作。公安控制需要建立一个科学、有效的控制系统，以便能顺利完成信息收集、传递和反馈的功能。公安控制与一般控制的不同在于，公安控制强调监控功能。首先，监控是对非法、违规案（事）件的监控，及时发现违法犯罪的案（事）件及其相关人员，以便进行及时应对和处置；其二，是保留证据，为今后的侦查活动奠定基础、提供依据。,（2）特征,特征1：系统具有一个预设的稳定状态或平衡状态。例如：在社会安全中，系统的稳定状态或平衡状态就是社会的稳定，社会安全应该在一个正常秩序下稳定运行，保持这种社会运转的正常状态，维护社会安全与稳定，是国家赋予公安机关的历史责任。,特征2：从外部环境到系统内部有一个信息的传递。例如，在社会安全领域，任何不安定因素，特别是违法犯罪行为将破坏社会的正常秩序，打破社会的稳定状态，是一种负能量的信息。,特征3：系统具有一种专门设计用来校正行动的机制。例如，在社会安全领域，通过应急事件快速响应、警务指挥与协调、处置犯罪案件等机制，迅速处理各类违法犯罪等不安定因素，使社会回复到正常的状态。,特征4：系统的监控作用。作为维护社会稳定、确保社会安全的公安机关，更重要的是监控这些不安定因素，并能及时探知、发现、定位这些不安定因素，控制事态的发展，以及及时处置，将这些不安定因素对社会安全带来的危害将到最低，才能实现维护社会安全与社会稳定的目标。具体包括：道路交通中的拥堵现象、大型活动的异常人流、消防重点单位的火情、网络中非法的信息流和社会面监控到的涉及违法犯罪案（事）件及其相关人员。,特征5：系统的证据作用。打击各类违法犯罪行为，是公安机关的神圣职责。打击犯罪的一个重要环节就是寻找证据，以便判罪量刑。然而，在传统公安工作中，寻找证据是一件费时而艰难的工作。公安控制系统的设计之初就应该考虑该问题，使控制系统能保留完整的犯罪事实，将工作的重心前移，这将大大减轻处置阶段的工作量和难度。,（3）内涵,公安控制是属于社会管理的一部分，符合和满足一般管理控制的规律。控制是是管理的“计划、组织、协调、激励、控制”五个职能之一，发挥着承上启下的作用，使管理过程形成了一个相对封闭的系统。公安控制就是在公安机关管理社会的过程中，采用控制技术，完成对社会面的掌控，完成对违法犯罪情况的掌控，主要包括社会面的检测（监控）、传递、研判与决策以及采取行动、精确打击的相关技术。,（4）外延,在公安领域，公安控制技术是对社会安全面上的安全控制，几乎涉及公安工作的所有领域。但是，公安控制技术仍在发展过程中，随着对其研究的深入和不断发展，公安控制技术的外延也在不断地拓展。目前，常见的公安控制技术有交通控制、火灾控制、安全防范控制等。公安控制的理论也适用于公安工作的其他领域，如新兴的网络安全保卫领域，也需要对网络构成的“虚拟社会”的控制。这就需要应用公安控制的一般原理，研究“虚拟社会”面上的控制的具体方式和应用，不断完善公安控制技术外延。,3、公安控制技术基础,（1）系统论基础（2）控制论基础（3）信息论基础（4）运筹学（5）人工智能,（1）系统论基础,定义基本属性,定义,系统论是研究系统作为一个整体表现出的模式、性能和行为的一般规律的学科。路德维格贝塔朗菲的定义为：“系统是相互联系、相互作用的诸元素的综合体”。钱学森的定义为：“系统是由相互制约的各部分组成的具有一定功能的整体”。前者强调系统中的关系，而后者强调其功能。,首先，要素是系统的基本构成部分，无论大系统或是小系统，都是由一些基本的要素构成。研究系统不能脱离开其基本的构成要素，不能不研究系统中的要素，研究它们的功能和行为特点。其次，系统更重要的是要研究构成系统要素之间的关联关系，以及由此而形成的系统结构；研究由这些基本要素构成的整体表现出的整体特点、性质和规律。事实上，对系统中要素的研究，就是以系统为目标，研究要素的功能定位和行为目的。,系统可形式化地表示为公式6-1。S=E，R（公式6-1）其中：S（system）表示系统；E（elements）表示要素的集合；R（relations）表示建立在E之上的各种关系的集合。,基本属性,目的性整体性相关性环境适应性层次性,目的性：任何系统都有自身的“目的”，为了达到这一目的，系统才具有不同于它系统的功能，这也是一个系统区别于其他系统的标志。系统的目的一般用更具体的目标来体现，比较复杂的系统（例如：社会系统）具有很多的具体目标，一般需要建立一个指标体系来描述系统的目标。,整体性：系统作为一个要素的整体，一方面与要素的功能存在千丝万缕的联系，存在同质特征的“非加和原理”，如公式6-2表示。其中，W表示系统的整体功能，pi表示个体（i=1，2，n）的功能。系统中有些同质功能大于各部分之和，称之为正效应；反之称之为负效应。另一方面，作为整体的系统具有一些要素不具备而系统独有的新功能，称为非同质功能。前者是从量的角度看系统的功能，而后者是从质的方面看系统功能。,相关性：系统是由各要素构成的有机体，各要素之间有相互依赖、相互制约、相互影响、相互作用的复杂关系，牵一发而动全身。要素也只有在各种关系中才能在系统中存在，体现他们在系统中的价值，从而形成有机的整体。,环境适应性：任何系统都是大宇宙的一部分，必然在一定的环境条件下存在，处在与环境的相互作用中。这种特征称为环境适应性。广义上讲，该系统的一切外部都可称为广义环境，但真正对系统有影响的只是广义环境的一部分，称之为侠义环境。当系统与环境产生物质、能量和信息的交换，就称为开放系统，反之成为封闭系统。识别一个系统与环境的边界非常重要，是认识、把握和研究系统的前提。,层次性：系统的基本成分是要素，紧密联系的若干要素并不直接构成系统，而是构成一个子系统，若干相互联系的子系统构成一个更大粒度的子系统，最后才构成系统，这种特征称为层次性。其实系统也不是孤立存在的，系统和系统之间的紧密联系也构成更大粒度的系统，直至整个宇宙。层次性是系统的根本特征之一，反映了人们认识宇宙的不同抽象及其层次。,（2）控制论基础,研究系统的目的就是为了有效地控制系统和管理系统，控制论为人们管理好系统提供了一般方法论的指导。控制论是研究系统的信息交换、反馈调节、自组织、自适应的原理和改善系统行为、使系统稳定运行的机制的一般规律的学科。,控制就是将系统控制到一个目标的状态。常见的定义有：“控制是施控主体对受控客体的一种能动作用，这种作用能使受控客体根据施控主体的预定目标而采取的行为，并最终实现这一目标”“控制是控制系统获取信息、处理信息，并利用这些信息调整自己的行为，以实现系统所追求的目的的行为”尽管它们的定义不尽相同，但都包括“系统”、“目的”和“过程”这两个基本的关键要素。,首先，控制是针对系统而言的，离开系统就无从谈及控制。由控制所构成的系统称为控制系统，它是系统中广泛存在的一种形式。,其次，控制是一种有“目的”的活动。正如上节所述，系统作为一个整体具有目的性。受控客体的活动，有的满足该目的、适合该目的，有利于系统达到其目标的状态；反之，有的则不满足、不适合该目标，不利于系统达到其目标状态。控制的作用在于，施控主体通过有选择性地干预、干涉和调解，追求、鼓励并积极保持有利于系统达到目的状态的活动；限制、遏制、避免甚至消除不利于系统达到目的状态的活动，使系统逐步趋向于目标状态并能持续稳定地保持在目标状态。正是由于受控客体活动相对于“目的”的不确定性，控制才显得非常必要；正是施控主体能选择有利于“目的”的活动，控制才成为可能;不正确的选择，将导致系统失控。因此，没有“目的”的控制，将失去目标，无所适从；而没有控制的“目的”，将无法完成，不可能最终实现。,再次，控制是一种不断反复的行为过程。对于受苦客体的不利活动，施控主体采取的行动不是一次完成的。施控主体采取行动后，通过监控系统的状态变化，评估其行动的影响力和后果；通过选择和决策，采取进一步行动。这一过程循环往复，直到将系统调整到目标状态。控制就是将系统保持在稳定的目标状态的动态过程，是一个持续的行为过程。,控制可形式化地定义为公式（6-3）。其中，一个系统必定有输入和输出，分别用和表示。用表示系统的内部状态，t0表示系统的初始时刻，tt0。系统的目标就是x（t）和y（t），控制就是随着持续的反馈，在t时刻，x（t）和y（t）达到理想的状态。,由此可见，控制的关键是反馈，控制论中最核心的、最重要的概念是反馈调节机制。反馈就是根据系统运行状态与目标状态的偏差，采取行动，并进一步影响系统的运行状态的一个过程。控制技术可分为人工控制和自动控制。控制系统中重要的感知、决策和执行环节，如果都是人完成的称为人工控制，如果使用软硬件装置自动完成的称为自动控制。大量的控制系统，特别是社会控制系统，都是人工和自动的混合形式，可尽量提高自动化程度，以提高对系统控制的精度、效率，减小成本等。,（3）信息论基础,为了正确认识并有效控制系统，就需要充分地了解和掌握系统中各种信息的流动、共享与交换，信息论为此提供一般方法论的指导。信息论是研究信息的计量、发送、传递、交换、接受和存储的一般规律的学科。,信息论研究的对象是信息。那么，什么是信息呢？我们日常所接触的文字、数据、图像、视频、音频以及语音等不同的表现形式，应该称之为消息。信息是这些消息反映的内容，消息只是信息的载体。例如：“1101001”即可以是二进制数、文字的编码，也可以是一条计算机的指令；而对一个人的描述，即可以采用文字的方式，也可以是一幅照片或一段视频。,信息论创始人申农的“人们对事物了解的不确定性的减少或消除”CES48，形式化地可表达为公式6-4。它是指，接受消息者在接受消息前对一个问题的不了解程度减去接受消息后对该问题的不了解程度，即从消息中获得的知识就是信息。信息=（通信前的不确定性）-（通信后的不确定性）（公式6-4）,控制论创始人维纳的“信息就是人和外界交互作用的工程中互相交换的内容的总称”ly02。形式化地可表达为公式6-5。其中，A表示一个消息，P表示A发生的可能性。该定义反映了信息的内涵和作用。但是，人们在与外部世界进行作用的过程中，既有信息的交换，也有物质和能量的交换，该定义没有体现人们在与外部世界交换过程中信息与物质和能量之间的差别。I（A）=-log2P（公式6-5）,中国学者钟义信的“信息是事物运动的状态和状态变化的方式”zyx02等。从系统论的角度看，质量、能量和信息作为三位一体，都是研究和描述客观世界存在物质的属性，我们认为钟义信的定义较全面地反映了信息的本质，具有普适性。,信息与质量和能量一样，也可以度量，称之为信息熵。假设一个可能的消息集合为（x1，x2，xn），它们的概率分别为（p1，p2，pn），并满足p1+p2+pn=1的条件，该组消息的信息熵如公式6-6所示。信息熵的值越大，表示人们从中获得的知识的量就越大，即发生消息的能力越大，亦即消除不确定性的能力越大。反之亦然。,信息技术（InformationTechnology，简称IT）是指在计算机、通信和控制技术支持下，用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数据、图像、视频、音频以及语音等信息的技术，以及提供设备和信息服务的方法与软、硬件技术的总称。信息技术可表示为：IT=Computer+Communication+Control，因此，信息技术也称为3C技术。,（4）运筹学,概述定义主要内容,概述,运筹学（OperationResearch，OR）是充分利用系统中的人力、物力、财力等有限资源，为系统的行动采取科学决策，使系统有效运行的一门应用性的技术学科。运筹学主要应用与管理领域，是采用数学的方法，统筹资源，为管理者提供最优的解决方案。,定义,常见的定义有：美国运筹学先驱莫尔斯的“运筹学是一种向行政领导提供定量材料，使得他们能对所负责的行动做出最好决策的科学方法”MJ88；中国大百科全书的“用数学方法研究经济、民政和国防等部门在内外环境的约束下，合理分配人力、物力、财力等资源，使实际系统有效运行的技术科学”等。可见，运筹学研究的对象是社会，采用的方法是科学与技术，达到的目标是最优化。,主要内容,规划论对策论排队论搜索论图论,规划论：规划论又称“分配理论”，是研究对有限资源进行合理分配、全面安排、统筹规划的理论。规划论中把问题应满足的条件（或给定条件）称为“约束条件”，把衡量指标称为“目标函数”，因此，规划论就可表达为，对规划问题建立数学模型，并计算在一定约束条件下的目标函数的极值（极大值、极小值、最大值或最小值）问题。规划论中最经典的是线性规划问题，其数学模型可表达为公式6-7。,对策论：对策论又称“博弈论”，是研究系统中竞争局势下的对抗模型（攻防理论）和探索最优策略的一种数学方法。对策论包括在对抗环境中的对策方、策略和得失结局三个基本要素。对策方是指参与竞争的局中人（如攻方和防方等）；每个局中人都有一个可供选择的行动策略集，可用一个策略函数衡量策略的优劣；每个局中人在不知道对方选择的情况下，选择适当的策略，使自己在竞争中处于有利地位。,排队论：排队论是研究随机聚散现象和随机服务能力的理论和方法。排队论包括服务对象和服务机构两个基本要素。在研究由服务对象和服务机构构成的系统中，服务对象是随即到来的，表现为随机聚散现象；而服务机构的服务是针对所有服务对象的，由于其服务资源有限，服务对象太多会出现拥挤排队；而无服务对象时则又会产生系统闲置等问题。排队论解决的问题就是协调服务对象的需求和服务机构的整体收益之间的矛盾，使双方的利益都能得以兼顾。,搜索论：搜索论是研究在系统中找寻一个目标的过程中，如何合理利用一些搜索手段，以获取最佳的搜索效果的理论和方法。搜索论包括搜索者、目标和环境三个基本要素。搜索者是行为主体；目标是事故、案件等信息；环境外部环境。搜索论就是在这三个基本要素的基础上，以最小的人力、物力、财力和时间资源成本获取最大目标信息。一般来说，搜索的面越宽泛、越精细则成本越大，反之亦然。需要说明的是，一味追求成本小而压缩搜索范围和精度，将导致搜索对象信息不足，乃至决策失误，这也是一种成本。因此，需要在搜索成本与搜索效果之间取得最佳的平衡。,图论：图论是将系统中的事和它们之间的关系抽象为点和线，研究其一般规律的理论和方法。图可形式化地表示为公6-8。G=（V，R）（公式6-8）其中，V是一个顶点vi（i=1，2，n）的集合；R是一个顶点对（vi，vj）（i，j=1，2，n）的集合。用图论可以方便地解决图的联通、拓扑排序、最短路径、关键路径等一系列常见的实际问题，在交通管理、网络犯罪侦查、消防救援等领域应用十分广泛。,（5）人工智能,人工智能是研究揭示和仿真人类智能和智能行为及其规律，以此建立智能信息处理系统的理论和技术学科。所谓智能是指运用已有知识，发现问题、提出问题、解决问题的能力。具体表现在观察问题、理解问题、表达问题和解决问题等方面，最高层次是以一定的知识、经验为基础，求解问题的能力。,信息论认为：“智能是以高效、高速地处理信息为主的信息获取、转化、存储和应用的能力”。因此，智能应该从获取信息的能力、处理信息的能力和使用与表达信息的能力三个方面进行衡量和研究。在智能活动中，探索是本能，学习是基础，创新是关键。探索是智能活动的本能，通过“试错”法，不断学习，积累经验，不断发现和创造未知世界，走向更高的“智能”。,所谓人工智能就是在揭示智能规律的基础上，仿真智能及其智能行为，研发智能系统，为人类的决策提供科学的方法。如知识的表达、推理和学习等。人工智能研究的主要领域包括自然语言处理、模式识别、机器人、专家系统和机器学习等。应用人工智能的研究成果，建立智能控制系统是其追求的目标之一。在公安领域，建立智能交通系统、智能防范控制系统、智能消防系统、智能网络信息发现系统等，对控制各类违法犯罪起着无可替代的作用。,二、公安控制技术模型与原理,1、公安控制技术的通用模型2、公安控制技术的具体模型及工作原理,1、公安控制技术的通用模型,2、公安控制技术的具体模型及工作原理,（1）安全防范控制模型及其工作原理（2）交通控制模型及其工作原理（3）灭火救援控制模型及其工作原理（4）信息安全模型及其工作原理,（1）安全防范控制模型及其工作原理,（2）交通控制模型及其工作原理,（3）灭火救援控制模型及其工作原理,（4）信息安全模型及其工作原理,三、公安控制关键技术,1、控制机制技术2、探测感知技术3、通信保障技术4、智能决策技术,1、控制机制技术,所谓控制就是对施控者和受控者行为的选择，施控者通过决策采取有利于系统目标的手段，迫使受控者选择施控者希望的行为，使其状态向着系统的目标状态方向逼近。因此，控制机制本质上就是一种类似于开关的“门技术”及其相关的辅助设施。,门机制最少有两种状态：开启、关闭。在常规情况下，门处于一种状态（称之为正常状态），门及其辅助设施在社会安全系统中发挥作用，规范着人和物的行为；在特殊情况下（案（事）件发生的情况），门处于另一种状态（称之为非正常状态，或称为应急状态），在该状态下，门及其辅助设施在社会安全系统中也发挥着作用，规范着人和物的另一种行为。,由此可见，控制机制具有两个特点：隔离和门开关。首先，需要设置隔离装置，如围墙、道路隔离带、网络边界隔离等，以规范人们的行为。同时，隔离装置也为门在特定情况下发挥控制作用奠定基础。显然，如果没有隔离装置，门的存在也就没有意义。其次，需要设置门机制，使得在异常状态下能发挥控制作用。在公安控制技术中，我们希望门机制能够自动化，以便在监测到异常情况时，能自动控制门的状态，使其按照决策者的意愿发挥作用，控制人们的行为。,控制机制并非自然就存在的，是人们根据需要而设置的机制。在公安工作实践中，根据具体业务有意无意地设置了一些经典的公安控制机制。根据公安控制理论，需要进一步研究公安工作的控制作用，设置科学合理的控制机制。同时，根据公安控制理论，需要重新审视并完善已有的控制机制。,2、探测感知技术,概述关于人的探测技术关于物的探测技术关于信息的探测技术,概述,探测感知技术是公安控制的关键环节。探测感知技术系指与案（事）件有关的目标发现技术，也称目标发现技术。探测感知技术是公安控制系统的“神经末梢”，只有在第一时间感知到案（事）件信息，才有可能及时做出科学决策和处置反应。探测感知可按照技术分为信息（正文、图像、视频、音频）、光、温度、烟雾等。也可按照控制对象分为人、物（按照公安管理社会的“五要素”模型，即人、组织机构、物、地址和案（事）件，其中，组织机构和地址是静态的，需要探测感知的就是人、物和案（事）件，而人和物的变化是围绕着案（事）件开展的）以及信息（网络空间的）等。下面按照第二种分类方法，简要描述公安探测感知技术的主要内容。,关于人的探测技术,关于人的探测感知就是辨识个体人及其位置信息。可通过人所拥有的（如智能卡）和与生俱来的（如指纹、声纹等）信息进行辨识个体，常用的技术包括：智能卡、图像、音频等监测技术。,智能卡技术。智能卡是人所拥有的特定物品，通过识别智能卡可确定人的活动位置。智能卡（SmartCard）具有CPU处理器和RAM存储器，可存放个人的身份信息，并通过CPU安全地验证人的身份。现代的智能卡大多还具有RFID设备，在不进行物理接触的情况下，就可识别持卡人。,图像技术。图像技术包括人的指纹、掌纹、面像、步态等的监测，属于人的生物特征识别，有终生基本保持不变的特点，可以进行个体识别。指纹识别技术是预先按照某种算法将人的指纹信息（指纹图像的特征点）提取并存放在数据库中，在现场提取到人的指纹后，通过比对确定某个人的个体。掌纹识别技术与此基本类似。面像识别技术预先将人的面部特征三维信息存放在数据库中，与现场采集的人脸图像进行比对，确定人的个体。近年来，从静态的图像识别技术发展到基于视频的动态识别技术，以人的骨骼和关节为主框架的三维模型为基础，识别人的步态信息，从而识别人的个体，这一研究领域已经成为热点，有广阔的发展前景。,音频技术。人的声带如同指纹一样，具有天生的个体特征，其发出的声音因人而异，可以用来识别不同的个体。其工作原理也是预先将个体声音的数字化特征按照某种算法提取并存放在数据库中。在现场获取到声音后，按照同样的算法提取其特征信息，通过比对就可确定人的个体。,生命探测技术。人的心脏会发出特有的超低频电波，并产生的电场。生命探测原理就是通过捕获心脏发出的电场，发现生命迹象，被广泛应用于应急救援现场的生命探测，以及边检中偷渡人员检测等领域。另外，警犬技术在生命发现方面也发挥着不可替代的作用。,关于物的探测技术,关于物的探测感知就是辨识物品个体及其位置信息。常用的技术包括：危险物品、车辆、火灾等监测技术。,危险物品监测技术。危险物品包括毒品、爆炸物品、武器（枪支、弹药及刀具等）等，对危险物品的监测是对通过重要通道（机场、港口、车站、重要社交/集会场所、要害部门等）之人的附属物是否为危险物品的安全检查，也称为安检技术。安检技术主要包括金属探测、X射线扫描、警犬等技术。,车辆监测技术。车辆检测技术包括路面监测和卡口监测两大部分。路面监测主要通过摄像头及图像处理技术，识别车辆的车牌号码，从而识别车辆个体；或者识别路面车辆的整体运行情况，及时发现交通案（事）件。,火灾监测技术。火灾监测技术通常称为火灾探测技术。按照火灾中烟、温度、光、气体等参数分类，火灾探测技术可分为感烟、感温、感光、感气等四种火灾探测技术。,关于信息的探测技术,关于信息的探测感知就是及时发现与案（事）件相关的网络空间信息。随着计算机和通信技术的发展，网络空间已经成为人类社会活动的不可或缺的一部分，当然也是违法犯罪活动的重要场所。网络是信息的集散地，案（事）件的聚焦器、放大器，也是违法犯罪的滋生地。及时发现网络空间的违法犯罪信息意义重大。,敏感信息检测技术。敏感信息检测的基本技术是关键字匹配。关键字匹配是模式匹配YW10的一种应用，通过敏字词的匹配及时发现有害信息和网络舆情。关键字匹配的拓展技术还有正则表达式匹配技术。,入侵行为检测技术。入侵检测是信息安全的经典技术，通过误用检测和异常检测发现主机和网络中的入侵行为。误用检测是建立“坏”行为的专家库，通过比对发现入侵行为。而异常检测是建立正常行为模式，通过概率统计和贝叶斯推理发现入侵行为。,3、通信保障技术,通信保障技术是公安控制的基础和保障。一方面通过通信保障技术将目标发现技术探测的信息传递到控制中心，进一步可汇总到指挥中心；另一方面是将控制、指挥命令传递到现场。通信保障的关键是上通下达及时、灵活。,有线通信技术是利用有线线路传播信息的技术，主要是计算机网络的通信。计算机通过交换机连接成局域网，局域网再通过相互连接的路由器形成大范围的网络，Internet就是目前世界上连接最广泛的计算机