БАГАТОРІВНЕВА МОДЕЛЬ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ НА МОБІЛЬНІЙ ПЛАТФОРМІ ТА ФОРМАЛІЗАЦІЯ КРИТЕРІЇВ ЇЇ ЖИВУЧОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.3.2.51Ключові слова:
інформаційна система, мобільна платформа, живучість, переривчаста зв’язність, ядро живучості, індекс живучостіАнотація
Стаття присвячена формалізації живучості інформаційних систем на мобільній платформі з урахуванням переривчастої зв’язності, часткової спостережуваності та жорстких ресурсно-часових обмежень. Запропоновано багаторівневу модель (рівні даних, процесів і управляюче-ресурсний), в якій узгодження між рівнями фіксуються у вигляді інваріантів причинно-часової консистентності та SLO-вимог. Уведено клас допустимих траєкторій функціонування та ядро живучості як множину станів, з яких існує політика, що утримує систему в допустимій області попри збурення і «вікна доступності». Для ризик-чутливої оцінки деградації процесів використано механізм CVaR над дефіцитами SLO, що дозволяє враховувати події з «тяжкими хвостами». Причинно-часову адекватність даних формалізовано через метрики частки порушень причинності та втрати валідності, а здійсненність політик – через канальні, обчислювальні та енергетичні бюджети з урахуванням часових обмежень на їх виконання. Запропоновано три індекси живучості (найслабкішої ланки, зважений, послідовний), які агрегують нормовані показники ризику процесів, консистентності даних і часово-ресурсної здійсненності, що дає прозорий інструмент пріоритезації режимів та вибору керованих сценаріїв деградації. Новизна полягає у вперше поданій у єдиному формалізмі композиційній моделі, яка інтегрує ризик процесів, причинно-часову семантику даних і планову здійсненність політик та забезпечує операторне обчислення ядра живучості для швидкої діагностики стану в реальному часі. Практична цінність полягає у можливості оперативного порівняння політик і регламентів експлуатації для БПЛА/робототехнічних платформ, своєчасного виявлення «вузьких місць» і раціонального перерозподілу ресурсів з метою підтримання критичних процесів інформаційної системи у динамічних умовах.
Посилання
Компанієць О. М. Інформаційна технологія адаптивного управління роєм безпілотних літальних апаратів в антагоністичному середовищі. Системи обробки інформації. 2025. № 4 (179). С. 43–48. URL: https://doi.org/ 10.30748/soi.2024.179.04
Дуднік А., Тищенко А., Яременко Д. Огляд сучасних технічних та програмних рішень для управління БПЛА. Information Technology And Society. 2024. № 4 (15). С. 44–50. URL: https://doi.org/10.32689/maup.it.2024.4.8
Технологія забезпечення живучості територіально-розподілених інформаційних комп’ютерних систем в єдиному інформаційному просторі / О. Г. Додонов та ін. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2024. Т. 26, № 1. С. 121–143. URL: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2024.26.1.308659
Method of ensuring the survivability of highly mobile computer networks / V. Tkachov et al. Advanced Information Systems. 2021. Vol. 5, no. 2. P. 159–165. URL: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2021.2.24
Залужний В. Ф. Показники ефективності (якості) комплексної системи забезпечення живучості розподілених автоматизованих систем організаційного управління силами та засобами. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2025. Т. 27, № 1. С. 42–50. URL: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2025.27.1.335693
Method to Determine Fault-Tolerant Performance Probability of High-Survivability Computer Network based on Mobile Platform / V. Tkachov et al. 2021 IEEE 8th International Conference on Problems of Infocommunications, Science and Technology (PIC S&T), Kharkiv, Ukraine, 5–7 October 2021. 2021. URL: https://doi.org/10.1109/picst54195.2021.9772202
Flying Sensor and Edge Network-Based Advanced Air Mobility Systems: Reliability Analysis and Applications for Urban Monitoring / H. Fesenko et al. Drones. 2023. Vol. 7, no. 7. P. 409. URL: https://doi.org/10.3390/drones7070409
Shaiekhova I. F., Oliinyk Y. O. Approach to developing architecture of a heterogeneous multicomputer task planning system. Applied Questions of Mathematical Modeling. 2021. Vol. 4, no. 2.1. URL: https://doi.org/10.32782/kntu2618-0340/2021.4.2.1.29
Terenyk D., Kharchenko V. Choosing strategies for deployment and ensuring the reliability of a UAV swarm to support communications in destruction conditions. Innovative Technologies and Scientific Solutions For Industries. 2024. No. 3 (29). P. 91–103. URL: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2024.3.091
Додонов О. Г., Горбачик О. С., Кузнєцова М. Г. Підвищення безпеки критичних інфраструктур засобами автоматизованих систем організаційного управління. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2022. Т. 24, № 1. С. 74–81. URL: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2022.24.1.262817
Додонов О. Г., Ланде Д. В. Мережева модель структурної живучості. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2021. Т. 23, № 1. С. 15–22. URL: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2021.23.1.235075
Афанасьєва А. М., Ткачов В. М. Порівняльний аналіз методів побудови високомобільних комп’ютерних мереж на базі рою БПЛА. Вісник Херсонського національного технічного університету. 2024. № 1(88). С. 191–196. URL: https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.1.26
Коваленко А. А., Кучук Г. А., Ткачов В. М. метод забезпечення живучості комп’ютерної мережі на основі VPN-тунелювання. Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. 2021. Т. 1, № 63. С. 90–95. URL: https://doi.org/10.26906/sunz.2021.1.090
Reliability Analysis for Dependent Competing Failure System Considering Degradation Rate and Hard Failure Threshold Changes / Y. Niu et al. 2024 3rd International Conference on Innovations and Development of Information Technologies and Robotics (IDITR), Hunghom, Hong Kong, 23–25 May 2024. 2024. URL: https://doi.org/10.1109/ iditr62018.2024.10554307
Searching for heavy-tailed probability distributions for modeling real-world complex networks / T. Chakraborty et al. IEEE Access. 2022. P. 1. URL: https://doi.org/10.1109/access.2022.3218631
Chen J., Ng M. K., Wang D. Quantizing Heavy-tailed Data in Statistical Estimation: (Near) Minimax Rates, Covariate Quantization, and Uniform Recovery. IEEE Transactions on Information Theory. 2023. P. 1. URL: https://doi.org/10.1109/tit.2023.3329240
Optimization of drone base station locations and mobile charging drone routing for post-disaster communication / F. Avishan et al. Computers & Operations Research. 2025. P. 107206. URL: https://doi.org/10.1016/j.cor.2025.107206
Risk-Aware Energy Scheduling for Edge Computing with Microgrid: A Multi-Agent Deep Reinforcement Learning Approach / M. S. Munir et al. IEEE Transactions on Network and Service Management. 2021. P. 1. URL: https://doi.org/ 10.1109/tnsm.2021.3049381
R. Kelly Rainer; Brad Prince. Introduction to Information Systems. Wiley Global Education US, 2021. 432 с.
Schneider C., Hashim M., Valacich J. Information Systems Today: Managing in the Digital World. Pearson Education, 2022. 538 с.
Mathematical modeling of the availability of the information system for critical use to optimize control of its communication capabilities / O. V. Bisikalo et al. International Journal of Sensors, Wireless Communications and Control. 2020. Vol. 10. URL: https://doi.org/10.2174/2210327910999201009163958
Xiaofeng Li and Chanle Wu. Building a new-generation learning resources management system based on SLO and SOA technology. 2010 2nd International Conference on Computer Engineering and Technology, Chengdu, 2010, pp. V3-189-V3-193, doi: 10.1109/ICCET.2010.5485827
Decentralized coordination of intelligent system of systems under partial observability / H. Yuan et al. Advanced Engineering Informatics. 2025. Vol. 65. P. 103286. URL: https://doi.org/10.1016/j.aei.2025.103286
Grefen, Paul W. P. J. Business Information System Architecture. Independently published. 2025. 233 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
