Порівняння структурного та потокового підходів для аналізу уразливості багатошарових мережевих систем
DOI:
https://doi.org/10.15407/fmmit2026.42.005Ключові слова:
міжсистемні взаємодії, багатошарова мережева система, потокова модель, цілеспрямована атака, нецільове ураження, транспортна система.Анотація
У роботі здійснюється порівняльний аналіз структурного та потокового підходів до дослідження наслідків ураження процесу міжсистемних взаємодій, який описується частково покритими монопотоковими багатошаровими мережевими системами (БШМС). Наведені структурна та потокова моделі БШМС та визначені основні структурні та функціональні показники важливості окремих шарів багатошарової системи. На підставі цих показників побудовано сценарій найбільш ймовірної загальносистемної атаки на БШМС. На прикладі загальної транспортної системи України проаналізовано наслідки її ураження під час поширення пандемії COVID-19 та російсько-української війни. Показано суттєві переваги потокового підходу для дослідження наслідків масштабних цілеспрямованих атак та нецільових уражень багатошарових мережевих систем.
Посилання
Polishchuk O., Structural and flow-based approaches to vulnerability analysis of complex network systems. In: Complex Networks and their Applications XIII, Vol. 3. Springer, Cham, 2024, pp. 353-365. doi: 10.1007/978-3-031-82435-7_29.
Polishchuk O., Protection of multilayer network systems from successive attacks on the process of intersystem interactions. CEUR-WS, Vol. 3790, 2024, 545-557.
Polishchuk O., Polishchuk D., Protection of multilayer network systems from targeted group attacks. arXiv:2503.20269, 2025. doi: 10.48550/arXiv.2503.20269.
Kaur H. et al, A Review: Epidemics and Pandemics in Human History. International journal of pharma research and health sciences, Vol. 8(2), 2020, 3139-3142. doi: 10.21276/ijprhs.2020.02.01.
Kress M., Modeling Armed Conflicts. Science, Vol. 336(6083), 2012, 865-869. doi: 10.1126/science. 1217724.
Ehret U., Understanding the Popular Appeal of Fascism, National Socialism and Soviet Communism: The Revival of Totalitarianism Theory and Political Religion. History Compass, Vol. 5(4), 2007, 1236-1267. doi: 10.1111/j.1478-0542.2007.00438.x.
Do Y., Choi M.B., Network analysis for co‐occurrence of pest insects on host crops. Entomological Research, Vol. 49(1), 2019, 35-45. doi: 10.1111/1748-5967.12333.
Emer C., Timóteo S., How a network approach has advanced the field of plant invasion ecology. In Plant invasions: the role of biotic interactions. CABI, Wallingford UK, 2020, pp. 324-339. doi: 10.1079/ 9781789242171.0018.
Chenlia M., Bannerman S., Abrokwah E., Reviewing the global economic impacts and mitigating measures of COVID-19. Total Quality Management & Business Excellence, Vol. 33(13-14), 2022, 1573-1587. doi: 10.1080/14783363.2021.1981130.
Bluszcz J., Valente M., The Economic Costs of Hybrid Wars: The Case of Ukraine. Defence and Peace Economics, Vol. 33(1), 2022, 1-25. doi: 10.1080/10242694.2020.1791616.
Boccaletti S. et al, The structure and dynamics of multilayer networks. Physics Reports, Vol. 544(1), 2014, 1-122. doi: 10.1016/j.physrep.2014.07.001.
Alvarez-Zuzek L.G. et al, Dynamic vaccination in partially overlapped multiplex network. Physical Review E, Vol. 99, 2019, 012302. doi: 10.48550/arXiv.1804.10593.
Berlingerio M. et al, Multidimensional networks: foundations of structural analysis. World Wide Web, Vol. 16, 2013, 567–593. doi: 10.1007/s11280-012-0190-4.
Barabasi A.-L., The architecture of complexity. IEEE Control Systems Magazine, Vol. 27(4), 2007, 33-42. doi: 10.1109/MCS.2007.384127.
Polishchuk O., Polishchuk D. Vulnerability of multilayer network systems to system-wide lesions. arXiv:2503.21161, 2025. doi: 10.48550/arXiv.2503.21161.
Поліщук О., Яджак М., Моделі та методи комплексного дослідження складних мережевих систем та міжсистемних взаємодій. Львів: Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, 2023.
Транспорт України. Державна служба статистики України, 2024. Режим доступу: https://www. ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2024/zb/10/zb_Trans_23.pdf.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Олександр Поліщук (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
