Gemilerde insan faktörünün acil durumlar üzerindeki etkilerinin analizi

Abstract

Küresel lojistik zincirinde kritik bir rol oynayan denizcilik sektörü, dünya ticaretinin bel kemiğini oluşturan stratejik bir endüstridir. Uluslararası ticaretin %80'inden fazlasının denizyolu ile gerçekleştirilmesi deniz taşımacılığını küresel boyutta önemli bir konuma taşır. Birçok endüstri tarafından büyük talep gören denizcilik sektörü, dünyanın en tehlikeli endüstrilerinden biri olarak kabul edilmektedir. Seyir süresince karşılaşılan dinamik ve zorlu operasyonel süreçler nedeniyle her yıl çok sayıda deniz kazası meydana gelmektedir. Dünyanın farklı coğrafi bölgelerinde yaşanan bu kazaların sonucunda can ve mal kayıpları, ekonomik kayıplar ve bazen de büyük boyutlara ulaşan çevresel felaketler yaşanmaktadır. Denizcilikte yaşanan teknolojik gelişmelere, ulusal ve uluslararası yapılan birçok düzenlemeye rağmen, deniz kazaları çözülmesi gereken önemli bir sorun olmaya devam etmektedir. Yapılan araştırmalarda, meydana gelen deniz kazalarının birincil nedeni olarak insan hataları gösterilmektedir. Bu bulgu, denizcilik sektöründe yaşanan teknolojik gelişmelerin ve küresel boyutta yapılan düzenlemelerin tek başına yeterli olmadığını, insan unsurunun deniz emniyeti açısından belirliyici bir role sahip olduğunu açıkça ortaya koymaktadır. Özellikle gemilerde karşılaşılan çatışma, karaya oturma, makine arızası, yangın, patlama ve siber saldırılar gibi acil durumlarda, gemi personelinin verdiği anlık tepkiler ve kararlar gemi emniyeti açısından hayati öneme sahiptir. Gemilerde yaşanan dijitalleşme, operasyonel verimliliği artırıp personel üzerindeki iş yoğunluğunu azaltırken, aynı zamanda deniz emniyetini tehdit eden yeni siber güvenlik risklerini de beraberinde getirmektedir. Birbirine entegre yapısı nedeniyle gemi köprüüstünde yer alan entegre navigasyon sistemlerinin (INS) siber tehditlere açık hale gelmesi, bu dijitalleşmenin yol açtığı en önemli tehditlerden biri olarak öne çıkmaktadır. Literatürde, denizcilikte güncel konulardan biri olan siber güvenlik konusunda yapılan çalışmaların zamanla arttığı ve bu çalışmalarda gemilere yönelik siber saldırılarda en zayıf halkanın "insan faktörü" olduğu tespit edilmiştir. Siber dayanıklılığın sadece teknolojik önlemlerle değil, aynı zamanda insan merkezli yaklaşımlarla sağlanabileceği vurgulansa da, denizcilikte siber tehditlere ilişkin insan faktörünü doğrudan ele alan araştırmaların oldukça sınırlı olduğu ve literatürde bu konuda önemli bir boşluk bulunduğu görülmüştür. Bu bağlamda, gemilerde acil durumlardan biri olarak gösterilen siber saldırılarda insan faktörünün rolünü inceleyen sistematik çalışmaların varlığı, hem akademik hem operasyonel açıdan kritik bir ihtiyaçtır. Bu tez çalışmasında, denizcilik operasyonlarında insan faktörünün acil durumlar üzerindeki etkisinin kapsamlı biçimde analiz edilmesi amaçlanmaktadır. Bu kapsamda, çalışmanın ilk aşamasında deniz kazalarında insan faktörüne yönelik kapsamlı bir literatür taraması gerçekleştirilmiştir. Bibliyometrik analiz yönteminden faydalanılarak araştırma alanının gelişim eğilimleri, üretken kurumlar, yazar iş birlikleri, trend konular ve kullanılan araştırma yöntemleri ortaya konmuştur. Ardından yapılan sistematik içerik analizi ile insan faktörüne yönelik çalışmaların genel eğilimleri, yaklaşımları ve öne çıkan konular belirlenmiştir. Yapılan literatür taraması sonucunda, denizcilikte siber saldırılar konusunda insan unsuruna odaklanan çalışmaların son derece kısıtlı olduğu ve literatürde önemli bir boşluk bulunduğu tespit edilmiştir. Bu alanda yapılan mevcut çalışmaların büyük ölçüde teknik odaklı olduğu ve genellikle risk değerlendirme çalışmalarına önem verildiği görülmüştür. Ancak, bu çalışmalara verilen dikkatin insan faktörü konusuna verilmediği, denizcilikte siber saldırılarda insan faktörünü doğrudan ele alan çalışmaların çoğunlukla göz ardı edildiği anlaşılmıştır. Literatür taramasının bulguları, siber tehditler karşısında insan davranışlarının nasıl değiştiğini inceleyen bir yaklaşıma duyulan gereksinimi açıkça ortaya koymuştur. Tez çalışmasında, literatürde tespit edilen boşluk değerlendirilerek gemilerde yaşanan acil durumlardan biri olan siber saldırılarda insan faktörünün etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda, gemi köprüüstünde yer alan Entegre Navigasyon Sistemi'ne (INS) yönelik bir GPS spoofing saldırısı vaka çalışması olarak ele alınmış ve insan hata olasılıkları (HEP) nicel ve bütüncül bir yaklaşımla değerlendirilmiştir. Vaka çalışmasında, insan hata olasılıklarının değerlendirilmesi amacıyla Genişletilmiş Bilişsel Güvenilirlik ve Hata Analizi Yöntemi (CREAM), Kanıtsal Akıl Yürütme (ER) ve Bayes İnanç Ağları (BBN) yaklaşımlarını bütünleştiren hibrit bir model önerilmiştir. Bu modelde, karmaşık sistemlerdeki belirsizlikleri ve olasılıksal neden-sonuç ilişkilerini yönetmek için güçlü bir çerçeve sunulmuştur. Çalışmada, kıyı seyri yapan bir geminin GPS spoofing saldırısına maruz kalması üzerine oluşturulan senaryo kapsamında Hiyerarşik Görev Analizi (HTA) kullanılarak gemi operatörlerinin görevleri belirlenmiştir. Ardından, CREAM yaklaşımından faydalanılarak ortak performans koşulları (CPC'ler) belirlenirken, uzman yargılarına dayalı olasılık dağılımları ER yöntemi ile ağırlıklandırılmıştır. Elde edilen çıktılar ise BBN yapısına entegre edilerek nedensel ilişkilerle desteklenmiştir. Üç yöntemin bütünleştirildiği bu hibrit model sayesinde, GPS spoofing saldırı senaryosuna yönelik hata olasılıklarının nicel bir biçimde tahmin edilmesi mümkün kılınmıştır. Çalışmada, HTA'dan faydalanılarak gemi operatörlerinin görevleri üç ana görev altında tanımlanmış ve bu ana görevlere bağlı olarak toplam 24 alt görev belirlenmiştir. Hibrit model uygulanarak yapılan hesaplamalar sonucu toplam HEP değeri 2.64E-02 olarak tespit edilmiştir. Analiz edilen 24 alt görevin 20'sinde baskın kontrol modu olarak taktiksel kontrol modu belirlenmiştir. Bu durum, gemi operatör performansının planlara dayalı olmakla birlikte, beklenmedik durumlara esnek yanıt verme eğiliminde olduğunu göstermektedir. Çalışmanın bulgularında, Görev 2.7 olarak tanımlanan "GPS spoofing saldırısı sırasında gemi operatörleri tarafından alternatif yöntemlerle gemi konumunun düzenli aralıklarla kontrol edilmesi ve doğrulanması" en kritik ve hata potansiyeli en yüksek görev olarak belirlenmiştir. En yüksek hata olasılığına sahip alt görevler sırasıyla, Görev 2.7 (2.64E-02) (gemi pozisyonunun alternatif yöntemlerle düzenli olarak kontrol edilmesi), Görev 2.6 (1.19E-02) (alternatif GNSS seçenekleriyle konum doğrulama) ve Görev 2.5 (9.83E-03) (diğer seyir sistemlerinin siber saldırı ihtimaline karşı kontrolü) olmuştur. En yüksek HEP değerine sahip görevlere ait ortak performans koşulları (CPC) değerleri incelendiğinde, bu kritik görevlerdeki yüksek hata olasılığının "geçici zaman yetersizliği" faktörünün yüksek inanç derecesine sahip olmasıyla doğrudan ilişkilendirilmiştir. Vardiya süresince oluşan zaman baskısının, hata yapmaya daha yatkın bir çalışma ortamı yarattığı ve bunun da dikkat dağınıklığına ve yanlış değerlendirmelere yol açtığı düşünülmektedir. Çalışmanın devamında, önerilen modelin geçerliliği tam donanımlı köprüüstü simülatörü kullanılarak yürütülen deneysel bir çalışma ile test edilmiştir. Deneysel çalışmanın temel amacı, teorik modelde en yüksek HEP değerine sahip olan Görev 2.7'nin deneysel uygulama ile geçerliliğinin doğrulanmasını sağlamaktır. Bu kapsamda, çalışmaya katılan 28 katılımcıya GPS spoofing senaryosu uygulanmış ve katılımcıların davranışları göz takip cihazı ile kayıt altına alınmıştır. Göz takip cihazından elde edilen ısı haritası, toplam odaklanma süresi, toplam ziyaret süresi ve toplam odaklanma sayısı gibi parametreler istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Çalışmada, katılımcılar tecrübeli ve tecrübesiz şeklinde iki grup olarak ele alınmış ve bu iki grup arasında anlamlı farklılıklar gözlemlenmiştir. Deneysel araştırmanın sonuçlarına göre, ECDIS sistemine bağımlı kalmayıp Radar ve görsel doğrulama gibi alternatif pozisyon doğrulama yöntemlerini kullanan tecrübeli denizciler uygulanan senaryolarda daha başarılı olurken, tecrübesiz denizciler ECDIS sistemine olan aşırı güvenden dolayı alternatif yöntemlerden yeterince faydalanmamış ve bunun sonucunda genellikle senaryolardan başarısız sonuçlar elde etmiştir. Deneysel sonuçlar, teorik modelde en yüksek HEP değerine sahip olan Görev 2.7'nin başarısızlıkla sonuçlanan senaryolarda en kritik görev olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, deneyim düzeyinin GPS spoofing saldırılarında insan performansını etkileyen belirleyici bir faktör olduğu ortaya konmuştur. Çalışmanın sonucunda, deneysel bulgular ile teorik modelin öngördüğü bulgular büyük ölçüde örtüşmüş ve modelin geçerliliği deneysel olarak doğrulanmıştır. Bu model, siber saldırı koşullarında insan hata olasılığını değerlendirmek amacıyla literatürde ilk kez bütünleşik bir yaklaşımla kullanılmıştır. Bununla birlikte çalışmada göz izleme teknolojisinin kullanılması, insan davranışının nicel ve objektif biçimde ölçülmesine olanak tanıyarak bu yönüyle araştırmaya literatürdeki diğer çalışmalara kıyasla özgün bir deneysel boyut kazandırmıştır. Bu çalışma ile insan faktörünün siber saldırılar karşısındaki kritik rolü net bir biçimde ortaya konmuş ve deniz emniyetinin artırılmasına yönelik akademik ve pratik çalışmalara rehberlik etmesi hedeflemiştir. Önerilen yaklaşımın denizcilik eğitim programlarında siber risk farkındalığının artırılmasına, insan kaynaklı hataların azaltılmasına ve köprüüstü ekiplerinin karar verme süreçlerinin geliştirilmesine katkı sağlayacağı öngörülmektedir.