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.
https://doi.org/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, pp. 545-557.
https://doi.org/10.32388/RH65Y6
Polishchuk O., Polishchuk D., Protection of multilayer network systems from targeted group attacks. arXiv:2503.20269, 2025. doi: 10.48550/arXiv.2503.20269.
https://doi.org/10.32388/RH65Y6
Kaur H. et al., A Review: Epidemics and Pandemics in Human History. International Journal of Pharma Research and Health Sciences, Vol. 8(2), 2020, pp. 3139-3142. doi: 10.21276/ijprhs.2020.02.01.
https://doi.org/10.21276/ijprhs.2020.02.01
Kress M., Modeling Armed Conflicts. Science, Vol. 336(6083), 2012, pp. 865-869. doi: 10.1126/science.1217724.
https://doi.org/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, pp. 1236-1267. doi: 10.1111/j.1478-0542.2007.00438.x.
https://doi.org/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, pp. 35-45. doi: 10.1111/1748-5967.12333.
https://doi.org/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.
https://doi.org/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, pp. 1573-1587. doi: 10.1080/14783363.2021.1981130.
https://doi.org/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, pp. 1-25. doi: 10.1080/10242694.2020.1791616.
https://doi.org/10.1080/10242694.2020.1791616
Boccaletti S. et al., The structure and dynamics of multilayer networks. Physics Reports, Vol. 544(1), 2014, pp. 1-122. doi: 10.1016/j.physrep.2014.07.001.
https://doi.org/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.
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.99.012302
Berlingerio M. et al., Multidimensional networks: foundations of structural analysis. World Wide Web, Vol. 16, 2013, pp. 567-593. doi: 10.1007/s11280-012-0190-4.
https://doi.org/10.1007/s11280-012-0190-4
Barabási A.-L., The architecture of complexity. IEEE Control Systems Magazine, Vol. 27(4), 2007, pp. 33-42. doi: 10.1109/MCS.2007.384127.
https://doi.org/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.
Polishchuk O., Yadzhak M., Models and methods of complex study of complex network systems and intersystem interactions. Lviv: Institute of Applied Problems of Mechanics and Mathematics named after Ya.S. Pidstryhach of NAS of Ukraine, 2023.
Transport Ukrainy [Transport of Ukraine]. State Statistics Service of Ukraine, 2024. Available at: 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.
