Control Systems and Computers, N2, 2024, Стаття 3
Oksanych I.M., Grechaninov V.F., Lopushanskyi A.V, Novgorodskij S.Ye., Holovskyi V.F. Integration of Different Approaches to the Modeling of Critical Infrastructure. Сontrol Systems and Computers. 2024. № 2. C.
УДК 004.7
І.М. Оксанич, к.т.н, с.н.с., відділ Інтелектуальних інформаційно-аналітичних систем, Інститут проблем математичних машин і систем (ІПММС НАН України), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1208-3427,
03187, м. Київ, просп. Академіка Глушкова, 42, Україна, inokc2018@gmail.com
В.Ф. Гречанінов, к.т.н., зав. відділом Інтелектуальних інформаційно-аналітичних систем, Інститут проблем математичних машин і систем (ІПММС НАН України), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6268-3204,
03187, м. Київ, просп. Академіка Глушкова, 42, Україна, vgrechaninov@gmail.com
А.В. Лопушанський, наук. співробітник, відділ Інтелектуальних інформаційно-аналітичних систем, Інститут проблем математичних машин і систем (ІПММС НАН України), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4840-0236, 03187, м. Київ, просп. Академіка Глушкова, 42, Україна, anatoliy.lopushanskyi@gmail.com
І.Є. Новгородський, старший науковий співробітник, Інститут проблем математичних машин і систем (ІПММС НАН України), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6498-1819, 03187, м. Київ, просп. Академіка Глушкова, 42, Україна, stanislavnovgorodskij@gmail.com
В.Ф. Головський, старший науковий співробітник, Інститут проблем математичних машин і систем (ІПММС НАН України), ORCID: https://orcid.org/0009-0001-4959-0940, 03187, м. Київ, просп. Академіка Глушкова, 42, Україна, rusgol05@gmail.com
ІНТЕГРАЦІЯ РІЗНИХ ПІДХОДІВ ДО МОДЕЛЮВАННЯ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ
Вступ. Широкомасштабна війна Російської Федерації проти України, підвищення рівня терористичних загроз, а також світові тенденції до тяжких наслідків надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру зумовили актуалізацію питання захисту систем, об’єктів та ресурсів, які критично важливі для життєдіяльності суспільства та забезпечення національної безпеки, тобто захисту об’єктів критичної інфраструктури (КІ). Аналіз викликів та загроз, що впливають на стійкість об’єктів КІ, оцінка стану їхньої захищеності з метою виявлення та запобігання інцидентам, а також розробка комплексу заходів щодо контролю за ризиками безпеки на об’єктах КІ є першорядним завданням та проблемою в державі.
Мета статті. Метою статті є аналіз різних підходів до моделювання стійкості КІ та побудова моделі їх інтеграції для всебічного аналізу її захисту та відновлення. Предметом досліджень є система систем КІ, у склад якої входять системи енергетики, транспорту та ліквідації наслідків НС.
Результати. Проведено аналіз чотирьох підходів до моделювання стійкості КІ: агентного; мережевого; підходу, що базується на системній динаміці; економічного підходу. Розроблено структуру мультиагентної моделі системи систем КІ енергетики, транспорту та ліквідації наслідків НС. Описано вхідні та вихідні дані моделі, ролі та функції агентів. На основі розробленої мультиагентної моделі показано застосування методів системної динаміки, мережевого моделювання (заснованого на топології мережі та на потоках) та економічного моделювання. Наведено алгоритм оцінки стійкості мережі КІ при моделюванні, заснованому на потоках з урахуванням взаємозалежностей. Показано використання методу економічного моделювання «витрати – випуск».
Висновки. У результаті проведених досліджень можна дійти висновку у тому, що системи КІ та їх мережі є складними динамічними системами з безліччю зв’язків і взаємозалежностей. Кожен із розглянутих методів моделювання має свої переваги та недоліки і не може повністю описати стійкість та ризики КІ. Однак інтеграція цих методів моделювання в одну систему дає змогу провести всебічний аналіз стійкості КІ та виявити слабкі вузли з метою вкладення інвестицій для підвищення їхньої стійкості.
Результати роботи можуть бути корисними при побудові прототипу моделюючого комплексу для оцінки стійкості мереж та систем КІ до загроз з використанням різних методів моделювання.
Завантажити повний текст! (англійською)
Ключові слова: моделювання стійкості критичної інфраструктури, агентне моделювання, мережеве моделювання, методи системної динаміки.
Надійшла 01.05.2024
