Системи і технології зв’язку, інформатизації та кібербезпеки
Про збірник ISSN 2786-6610 Проблематика: висвітлення питань телекомунікацій, інформатизації, кібербезпеки у тісному взаємозв'язку з загальноукраїнськими та міжнародними проблемами їх вивчення. Видавець: Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут Свідоцтво про державну реєстрацію друкованого ЗМІ: Серія КВ №'25184-15124Р Наказом МОН України № 185 від 20.02.2023 р. збірник "Системи і технології зв'язку, інформатизації та кібербезпеки" затверджено як фахове наукове видання категорії "Б" за спеціальностями: 125 – "Кібербезпека"; 126 – "Інформаційні системи та технології"; 255 – "Озброєння та військова техніка". Головний редактор: Заслужений працівник освіти України, кандидат технічних наук, професор Г.Д. Радзівілов. Редакційна колегія збірника Мови видання: українська, англійська. Періодичність: 2 рази на рік. Категорії читачів: Науковці, . Інструкції для авторів. Ліцензійні умови: автори зберігають авторське право, а також надають право публікувати оригінальні наукові статті, що містять результати експериментальних і теоретичних досліджень і не знаходяться на розгляді для опублікування в інших віданнях. Всі матеріали поширюється на умовах ліцензії, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому збірнику. Відкритий доступ: Збірник Військового інституту телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут дотримується політики відкритого доступу. Усі статті розміщуються безстроково і безкоштовно відразу після виходу номера. Повнотекстовий доступ в режимі реального часу до наукових статей збірника представлений на офіційному сайті збірника у розділі Архіви. Редакцією збірника було вжито заходів для забезпечення високих етичних та професійних стандартів. Дивись розділ Публікаційна етика.
Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут
МЕТОД АДАПТИВНОГО КЕРУВАННЯ БОЙОВИМ СЕРЕДОВИЩЕМ З КІБЕРНЕТИЧНИМ КОНТУРОМ ПРОГНОЗУВАННЯ
У роботі представлено концепцію та результати дослідження архітектури адаптивного керування бойовим середовищем із використанням кібернетичного контуру прогнозування. Класичні підходи до формування систем людино-машинного інтерфейсу демонструють обмежену стійкість у стресових умовах, тоді як сучасні технології цифрових двійників і штучного інтелекту відкривають можливості нових підходів для створення архітектур управління, здатних адаптивно балансувати між втручанням оператора й автоматизацією алгоритмів керування роботизованими системами. Метою дослідження є розробка методу адаптивного керування нового покоління, яка забезпечує зменшення невизначеності, підвищення довіри до автоматизованих рішень і захист від небезпечних сценаріїв. Для досягнення цієї мети було використано цифрові двійники оператора та роботизованої системи, AI-помічник як інтеграційний вузол і кібернетичний контур прогнозування для багатосценарного моделювання можливих дій. Математична модель включає ентропійні показники як міру невизначеності, матрицю зв’язності для відображення узгодженості двійників і функцію довіри τ, яка визначає ступінь делегування контролю від людини до виконавчої роботизованої системи. Запропоновано і доведено теорему монотонності довіри, що формалізує тенденцію до підвищення рівня довіри в процесі навчання системи. Експериментальна оцінка ефективності показала, що запропонована архітектура забезпечує 30–40 % зменшення ентропії прогнозу, зростання довіри на 30 % порівняно з базовими моделями, зниження участі оператора на 25–40 % й стабільне проходження безпекових фільтрів навіть у складних екстремальних умовах. Наукова новизна дослідження полягає у введенні механізму кібернетичного контуру прогнозування до архітектури адаптивного керування, у формалізації теореми монотонності довіри та у використанні ансамблевих симуляцій для оцінки майбутніх сценаріїв. Практичне значення полягає у можливості підвищення ефективності та безпеки екстремальних роботизованих комплексів, у тому числі й бойових, зменшенні когнітивного навантаження на оператора та створенні передумов для впровадження нових стандартів взаємодії людина – машина у miltech-галузі. Разом із тим, робота виявила низку обмежень, серед яких підвищені обчислювальні витрати, залежність від точності моделей цифрових двійників і потреба у захисті архітектури від кібервтручань. Отримані результати створюють науково-технічне підґрунтя для переходу від концептуального рівня до експериментально-випробувальної стадії й інтеграції розробленої архітектури у реальні бойові системи наступного покоління.
Авторське право (c) 2025 Системи і технології зв’язку, інформатизації та кібербезпеки
ІНТЕГРАЦІЯ ГЕНЕРАТИВНОГО ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В АРХІТЕКТУРУ SIEM-СИСТЕМИ
В умовах ескалації гібридних кіберзагроз та інтенсифікації кібернетичного протиборства, проблематика забезпечення стійкості і захищеності об'єктів критичної інфраструктури набуває особливої актуальності та стратегічного значення. Найвищого ступеня критичності це питання досягає у військово-оборонній сфері, де будь-яка компрометація інформаційних активів або порушення штатного функціонування інформаційно комунікаційних систем здатні спричинити незворотні деструктивні наслідки для обороноздатності держави. У роботі досліджено обмеження традиційних SIEM-систем, що базуються на детермінованих правилах і демонструють низьку ефективність у детектуванні невідомих загроз, високий рівень хибних спрацьовувань та проблеми масштабування. Здійснено формалізацію класичної архітектури SIEM-системи для ідентифікації її функціональних компонентів. На основі цього аналізу запропоновано удосконалену концептуальну модель SIEM системи нового покоління, посилену можливостями генеративного штучного інтелекту. Ключовими елементами запропонованої моделі є модуль проактивного моделювання загроз, який використовує генеративний штучний інтелект для генерації гіпотез про невідомі вектори атак, та модуль генеративної верифікації і пріоритетизації, що застосовує глибокий семантичний аналіз для автоматичного валідування та контекстуального збагачення кіберінцидентів. Запропонована архітектура забезпечує концептуальний перехід від реактивного моніторингу до проактивного, семантично-орієнтованого аналізу, підвищуючи ефективність виявлення кіберінцидентів, знижуючи навантаження на аналітиків та прискорюючи час реагування на критичні кіберінциденти, що є надзвичайно важливим для захисту стратегічних об'єктів. Перспективи подальших досліджень включають практичну реалізацію та валідацію запропонованих модулів, а також розробку методоки оцінки їхньої обчислювальної ефективності та масштабованості.
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ РАДІОЕЛЕКТРОННОГО ПОДАВЛЕННЯ КАНАЛІВ УПРАВЛІННЯ БПЛА ТИПУ FPV
У ході широкомасштабної агресії проти України збройні сили російської федерації широко застосовують мультироторні БпЛА типу FPV у якості “дронів-камікадзе”. Одним з найбільш ефективних способів захисту особового складу Сил оборони України, озброєння та військової техніки в таких умовах є застосування малопотужних засобів РЕБ, завданням яких є унеможливлення роботи каналу управління ворожим БпЛА. Одним із основних показників ефективності таких засобів є відстань, на якій забезпечується подавлення каналу управління ворожим БпЛА. Тому, метою статті є розроблення математичної моделі для розрахунку відстані гарантованого подавлення каналів дистанційного управління безпілотними літальними апаратами засобами радіоелектронної боротьби. У статті розроблено відповідну математичну модель, яка враховує топологію розташування засобу РЕБ, ворожого БпЛА та його наземної станції управління, їх енергетичні параметри, ширину смуги завади, параметри корисного сигналу та інші параметри. Для полегшення розрахунків, з урахуванням прийнятих обмежень і припущень (зокрема – втрати сигналу при розповсюдженні у середовищі відповідають втратам у вільному просторі), отримана спрощена математична модель. У якості прикладу наведені розрахунки очікуваної відстані гарантованого подавлення каналів управління, реалізованих на базі протоколів ELRS та Crossfire в діапазоні частот 900 МГц, при застосуванні загороджувальної завади з шириною спектру 25 МГц при значеннях потужності передавача засобу РЕБ 10, 50 та 100 Вт, для відстані між наземною станцією управління та засобом постановки завад 5 та 10 км, для висот польоту ворожого безпілотного літального апарату від 50 до 1000 м. Розроблена модель може використовуватися при плануванні та організації захисту від ворожих БпЛА типу FPV, які виконують польотну місію “дрона-камікадзе”.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ДІЙ ОПЕРАТОРА БЕЗПІЛОТНОЇ ПЛАТФОРМИ
У статті розглянуто актуальні питання ефективності функціонування Сил Безпілотних Систем у контексті активного розвитку та масштабування процесів створення, логістики й бойового застосування безпілотних і роботизованих комплексів різного призначення (повітряних, наземних, надводних, підводних тощо). Представлено результати дослідження моделі «ручного управління» дроном, у межах якої центральною ланкою контуру управління виступає людина-оператор. Наукова мета роботи полягає у вивченні можливостей, вимог та функціональних характеристик оператора дрону, що забезпечує “вищий” рівень управління, у той час як апаратно-програмний комплекс виконує роль “нижчого” технічного рівня. Проведені експерименти підтвердили високу ефективність управління дроном підготовленим бойовим оператором, який здатен самостійно орієнтуватися без використання GPS, розпізнавати цілі, приймати рішення в реальному часі та підтримувати усвідомлений інформаційний обмін. Особливо наголошено на здатності оператора до навчання, донавчання й самонавчання, що є ключовим чинником зростання ефективності під час виконання бойових завдань. Разом із виявленими перевагами відзначено і певні обмеження – зокрема, швидкість обробки інформації, реакції та прийняття рішень оператором, а також залежність результативності від його психологічно емоційного стану. Перспективним напрямом подальших досліджень визначено створення та аналіз автоматизованих і автоматичних моделей управління безпілотними роботизованими комплексами з використанням методів машинного зору, штучного інтелекту та технологій адаптивної взаємодії людини з технічними системами.
ПОШУК ШЛЯХІВ РЕДУКЦІЇ ОПТИМАЛЬНИХ АЛГОРИТМІВ РОЗДІЛЕННЯ-ДЕМОДУЛЯЦІЇ ВЗАЄМНО НЕОРТОГОНАЛЬНИХ ЦИФРОВИХ СИГНАЛІВ
У статистичній теорії розділення (СТР) цифрових сигналів (ЦС), як у самостійному відгалуженні в теорії багатокористувацького детектування, розглядаються задачі розділення-демодуляції сигналів, взаємно неортогональних на довжині інформаційного тактового інтервалу. При цьому за критерій оптимальності вибирається мінімум імовірності помилки в оцінці групового або індивідуальних інформаційних дискретних параметрів. Аналіз завадостійкості алгоритмів обробки адитивної суміші взаємно неортогональних ЦС, що синтезуються методами СТР за індивідуальним критерієм, дозволяє одержувати відповіді на питання про межі їх потенційної завадостійкості. На сьогодні вже одержані результати такого аналізу для випадків Binary Phase Shift Keying (BPSK), коли взаємно неортогональних сигналів – не більше трьох. Однак ці результати мають скоріше теоретичне значення. Відомо, що складність алгоритмів розділення-демодуляції, оптимальних за індивідуальним критерієм, характеризується експоненціальною залежністю їх складності від кількості та позиційності ЦС, що підлягають розділенню. Лінійна залежність складності спостерігається лише в окремих випадках – наприклад, коли в спостереженні присутня деяка, наперед задана кількість взаємно ортогональних сигналів і лише один, неортогональний всім. Виконується оцінювання можливостей спрощення оптимальних алгоритмів розділення-демодуляції і детально розглядається випадок, коли в спостереженні присутні три взаємно неортогональні сигнали BPSK, в загальному випадку асинхронні за тактовими точками. Пропонується підоптимальний редуційований алгоритм, суттєво спрощений порівняно з таким, що є оптимальним за індивідуальним критерієм оптимальності. За найгіршого випадку взаємної лінійної залежності між сигналами наведена умова його роботоспроможності. За більш загальних умов – довільних ступеней неортогональності між сигналами продемонстровано, що суттєвого спрощення алгоритму розділення-демодуляції трьох ЦС можна дістатись, забезпечивши певні відміни в миттєвих потужностях між сигналами. Наводяться приклади редуційованих структурних схем алгоритмів розділення-демодуляції трьох взаємно неортогональних сигналів BPSK, синхронних та асинхронних за тактовими точками. Виконані оцінки втрат у завадостійкості внаслідок запропонованих спрощень.
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ МЕТОДІВ ВІДБОРУ ОЗНАК НА ЕФЕКТИВНІСТЬ МОДЕЛЕЙ МАШИННОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ КІБЕРАТАК
Об’єми даних, що використовуються для навчання моделей машинного навчання систем кіберзахисту, часто вимірюються в гігабайтах та містять десятки ознак, які можуть приймати сотні тисяч значень, окрім того, дані постійно оновлюються та поповнюються в процесі функціонування систем. Збільшення об’єму даних призводить до виникнення певних проблем, серед яких збільшення часу на навчання та тестування моделі, прокляття вимірності, малі вибірки, зашумлені або надмірні ознаки, а також упереджені дані. Відбір ознак (Feature Selection) є фундаментальним для розв’язання таких проблем. Метою статті є дослідження впливу методів відбору ознак на якість класифікації кібератак моделями машинного навчання для визначення найбільш ефективних підходів до формування набору ознак. У статті наведено короткий опис та проведено дослідження ефективності використання відомих методів відбору ознак таких як: кореляційний метод, метод на основі статистичного критерію χ², статистичний метод ANOVA, метод на основі розрахунку взаємної інформації, метод ReliefF, метод на основі генетичного алгоритму та метод рекурсивного відбору ознак. Оцінка ефективності методів відбору ознак здійснювалась в поєднанні з різними методами машинного навчання за такими критеріями, як повнота, точність, точність класифікації та параметром F2-scor. Окрім того, в статті наведені графіки залежності кількості пропущених атак і хибних спрацювань від кількості ознак для кожного із досліджуваних методів. Експериментальні дослідження проведено з використанням інструментів Python та бібліотеки scikit-learn. Вони показали, що застосування методів відбору ознак покращує показники якості роботи моделей машинного навчання та зменшити час на їх навчання. Ефективність кожного із методів залежить від об’єму даних, який потрібно опрацювати, методів машинного навчання з якими використовуються ті чи інші методи відбору ознак, часових та обчислювальних обмежень. Використання алгоритму з χ², методів ANOVA та Mutual Information Filter в моделі, що побудована на основі випадкового лісу, дозволяє отримати кращі результати ніж генетичний алгоритм та рекурсивне вилучення ознак. Проте, останні у поєднанні з методом k найближчих сусідів є найефективнішими з усіх досліджуваних комбінацій методів відбору ознак та методів машинного навчання за кількістю детектованих атак та хибних спрацювань.
МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЕЗНАХОДЖЕННЯ ДЖЕРЕЛА РАДІОВИПРОМІНЮВАННЯ ЗА ОДНИМ ПЕЛЕНГОМ
Вступ. Вирішення задач локалізації та відображення районів ймовірного місцезнаходження джерел радіовипромінювання в зоні бойових дій є сьогодні ключовими функціями будь-якої системи ситуаційної обізнаності та електронної підтримки. Ситуація за якої значний обсяг інформації, що реєструється відповідними засобами виявлення, просто не використовується і призводить до різкого погіршення якості та достовірності роботи відповідних систем. Проблематика. Відсутність механізмів ефективної утилізації інформації від засобів виявлення за умов наявності обмеженої кількості даних про виявлене джерело радіовипромінювання. Мета. Розробка підходу до визначення місцезнаходження джерела радіовипромінювання в умовах відсутності достатньої для здійснення тріангуляції або трилатерації обсягу інформації від засобів виявлення. Матеріали й методи. В роботі проведено аналіз сучасних методів та підходів до виявлення руху та положення джерел радіовипромінювання в основу яких покладено принцип пасивного радіочастотного спостереження на базі прийому та аналізу існуючих електромагнітних сигналів у навколишньому середовищі. Для оцінки ймовірного значення потужності випромінювання використано загальновідому модель розповсюдження радіохвиль у вільному просторі, а також підхід, що базується на застосуванні накопичення статистичних даних про стріангульовані джерела радіовипромінювання. Результати. Уперше поєднано підхід пеленгаційного спостереження з оцінкою ймовірного значення потужності випромінювання, що базується на моделі поширення сигналу у вільному просторі та накопиченні статистичних даних про раніше локалізовані джерела. На основі запропонованого підходу розроблено методику визначення місцезнаходження джерела радіовипромінювання за одним пеленгом. Висновки. Представлена методика може бути використана для реалізації окремих компонентів систем ситуаційної обізнаності, які базуються на застосуванні даних, що надходять від різноманітних засобів електронної підтримки.
АНАЛІЗ ЗАСТОСУВАННЯ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ В ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ
Псевдовипадкові послідовності відіграють ключову роль у сучасних інформаційно-комунікаційних та обчислювальних системах. Напрямки наукових досліджень питань створення та обробки псевдовипадкових послідовностей є невід’ємною складовою розвитку озброєння та військової техніки оскільки у в цій сфері псевдовипадкові послідовності використовуються для забезпечення захищених каналів зв’язку, прихованої передачі інформації, формування завадостійких сигналів, а також у системах радіолокації та навігації. Застосування таких послідовностей дозволяє підвищити точність та стійкість до впливу засобів радіоелектронної боротьби. Особливої ваги набуває проблема генерації якісних псевдовипадкових послідовностей набуває в умовах сучасних бойових дій. Інформаційна перевага та стійкість систем зв’язку до перехоплення чи глушіння визначають ефективність управління військами і застосування окремих високотехнологічних зразків озброєння. Використання псевдовипадкових послідовностей у технологіях розширеного спектра забезпечує не лише підвищену завадостійкість радіоканалів, але й ускладнює виявлення та дешифрування сигналів з боку противника. Це має безпосереднє значення також для безпілотних авіаційних комплексів, навігаційних систем та високоточних засобів ураження. Крім того, псевдовипадкові послідовності є основою для криптографічних алгоритмів, що забезпечують захист службової інформації, командно-штабних даних та телеметрії озброєння. Генератори псевдовипадкових послідовностей знаходять застосування в автоматизованих системах управління військами, інформаційних мережах та спеціалізованому програмному забезпеченні військового призначення. Таким чином, з огляду на тенденції цифровізації та інтелектуалізації озброєння, вимоги до швидкодії, статистичної якості та криптографічної стійкості псевдовипадкових послідовностей, дослідження середовища використання псевдовипадкових послідовностей є актуальним завданням, що напряму пов’язане з підвищенням ефективності функціонування сучасних і перспективних зразків озброєння та військової техніки, а також із забезпеченням інформаційної та кібернетичної безпеки у воєнній сфері.
ВИЯВЛЕННЯ КРИТИЧНИХ ЗМІН У ДИНАМІЦІ КІЛЬКОСТІ КІБЕРІНЦИДЕНТІВ ЯК ІНДИКАТОРА ПРОГНОЗУВАННЯ ВИНИКНЕННЯ КРИЗОВИХ СИТУАЦІЙ В ОБОРОННОМУ ВІДОМСТВІ
У статті представлено науково обґрунтований підхід до оцінювання поточного стану кіберстійкості оборонного відомства, заснований на аналізі статистичних даних щодо кількості зареєстрованих кіберінцидентів. Запропонований підхід передбачає використання методів лінійної алгебри та статистичного аналізу для виявлення закономірностей та динамічних змін у розвитку кіберзагроз. Такий підхід дозволяє визначати моменти критичних відхилень, що можуть свідчити про зниження рівня кіберстійкості або підвищення ймовірності настання кризових ситуацій у кіберпросторі. Отримані результати створюють наукове підґрунтя для подальшого вдосконалення процесів оцінювання стану кіберзахисту, прогнозування ризиків та формування ефективної системи прийняття рішень у сфері кібербезпеки оборонного сектору. Особливу увагу приділено розробленню алгоритмічного підходу до визначення критичних моментів у часових рядах показників кіберінцидентів, що дає змогу швидко реагувати на зміни у рівні загроз та адаптувати заходи кіберзахисту відповідно до поточної ситуації. У роботі підкреслено важливість інтеграції аналітичних методів до системи моніторингу кібербезпеки з метою підвищення ефективності виявлення та запобігання кібератакам. Дослідження є першим етапом у формуванні комплексного методу оцінювання кіберстійкості та прогнозування ризиків для оборонного відомства відповідно до законодавчо визначеної зони відповідальності, що передбачає подальшу розробку механізмів протидії кризовим явищам у кіберпросторі. Практична значущість результатів полягає у створенні основи для підвищення ефективності управлінських рішень, забезпеченні завчасного виявлення загроз, мінімізації негативних наслідків кібератак та підтриманні належного рівня ситуаційної обізнаності керівного складу Міністерства оборони та Збройних Сил України.
АНАЛІЗ МЕТОДІВ ПРИХОВУВАННЯ ІНФОРМАЦІЇ В ІНФОРМАЦІЙНО КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ ВІЙСЬКОВОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
Інформаційно-комунікаційні системи військового призначення відіграють ключову роль у забезпеченні планування, координації та оперативного управління підрозділами Збройних Сил України в умовах ведення бойових дій. Одним з найважливіших завдань у таких системах є забезпечення достовірності та стійкості до перехоплення критично важливої інформації. Це зумовлює актуальність дослідження приховування інформації, зокрема стеганографічних, криптографічних та комбінованих методів забезпечення достовірності інформації. У контексті зростаючих загроз, з боку засобів радіоелектронної боротьби та кібератак противника, виникає необхідність оцінки ефективності та практичного застосування кожного з методів. Проблематика дослідження полягає в тому, що окреме використання стеганографічного або криптографічного методів має низку обмежень, які можуть бути подолані шляхом їх інтеграції у вигляді комбінування. Метою статті є систематизація та порівняльний аналіз сучасних методів приховування інформації в інформаційно-комунікаційних системах військового призначення, а також обґрунтування доцільності застосування комбінованого методу як найбільш ефективного для захисту обміну та змісту інформаційних повідомлень в умовах сучасного інформаційного протиборства. У ході дослідження застосовано методи порівняльного аналізу, критичного огляду літературних джерел та системного узагальнення. У статті проаналізовано основні види стеганографічних і криптографічних методів, охарактеризовано їхні ключові переваги та недоліки, представлено структурну схему комбінованого методу та проведено оцінку ефективності за основними критеріями: стійкість до виявлення, ресурсоємність, швидкість передачі, можливість застосування в бойових умовах. Результати дослідження свідчать про те, що комбіновані методи забезпечують багаторівневий захист даних, що суттєво ускладнює перехоплення, аналіз або модифікацію інформаційного потоку. Вони дозволяють знизити ризики виявлення самої передачі повідомлення та забезпечити захист його змісту навіть у разі компрометації каналу зв’язку. Обґрунтовано доцільність широкого впровадження комбінованих методів приховування інформації в інформаційно-комунікаційні системи військового призначення з урахуванням рівня управління, умов бойової обстановки та потенційних загроз. Перспективним напрямом подальших досліджень є розроблення методики оцінювання достовірності інформації в ІКС ВП на основі визначення показників із врахуванням сучасних методів приховування інформації в інформаційно-комунікаційних системах військового призначення.
МЕТОД ГРАФОВОГО ЗЛИТТЯ МУЛЬТИМОДАЛЬНИХ ДАНИХ З ВИКОРИСТАННЯМ БАГАТОЗАДАЧНОГО НАВЧАННЯ
У реальних умовах дані зазвичай містять декілька модальностей та можуть мати неексклюзивні мітки. Ключовим етапом мультимодального навчання є процес злиття мультимодальної інформації, оскільки він забезпечує об’єднання ознак з різних джерел у спільний векторний простір. Це дає змогу класифікатору використовувати сформований інтегрований вектор для отримання кінцевого прогнозу. Водночас традиційні методи мультимодального злиття рідко беруть до уваги міжмодальні взаємодії, які відіграють важливу роль у виявленні залежностей між модальностями та побудові єдиного простору їх інтеграційного представлення. У цій роботі запропоновано метод графового злиття мультимодальних даних з використанням багатозадачного навчання. Він спрямований на формування спільного простору інтеграційного представлення для всіх міжмодальних взаємодій та на адаптивне налаштування функцій втрат окремих завдань з метою досягнення оптимальних показників ефективності обробки мультимодальних даних. Розроблений метод використовує вдосконалену графову мережу мультимодального злиття, яка враховує міжмодальні взаємодії між усіма комбінаціями модальностей та динамічно розподіляє вагові коефіцієнти для кожної пари модальностей залежно від конкретного зразка даних. Крім того, впроваджено новий підхід багатозадачного навчання для розв’язання проблем багатомітковості шляхом автоматичного регулювання процесу навчання, як на рівні завдань, так і на рівні окремих зразків. Експериментальні результати засвідчують, що запропонований метод перевищує ефективність базових моделей та окремих сучасних методів. Також продемонстровано гнучкість і модульність запропонованих компонентів мультимодального злиття та динамічного багатозадачного навчання, що дозволяє інтегрувати їх у різні типи нейронних мереж.
МОДЕЛЬ ПІДВІСКИ РОБОТИЗОВАНОГО КОМПЛЕКСУ
Тенденції еволюції технологій в сфері роботизованих систем та штучного інтелекту окреслили перспективи та напрямки багатьох аспектів глобального розвитку людства в осяжному майбутньому. Не виключенням стало застосування роботизованих комплексів і у військовій справі. Реалії російсько-української війни показали широкий спектр можливостей застосування роботизованих комплексів. У відповідь на значну перевагу сил російської окупаційної армії в особовому складі, артилерійських системах, бронетехніці та авіації сили оборони України ефективно застосовують роботизовані комплекси різних форм, моделей та специфікацій. Одним із варіантів застосування роботизованих комплексів, які останнім часом все активніше використовуються на фронті, є наземні роботизовані комплекси в якості багатофункціональних (бойових) платформ на колісній або гусеничній базі. Такі платформи здатні виконувати різноманітні завдання та задачі. Виходячи з такого широкого спектру завдань які здатні виконувати наземні роботизовані комплекси, можна стверджувати, що в осяжному майбутньому вони зможуть значною мірою замінити людину на полі бою, що дасть змогу зберегти життя та здоров’я військовослужбовця. Проте ефективність їх використання залежить від ряду факторів: зв'язок і навігація, прохідність транспортної платформи, характеристики бойового (спеціалізованого) модуля. Проблематиці, вдосконаленню, оптимізації та моделюванню функціонування саме підвіски транспортної бази і присвячена ця стаття. Розглянуті варіанти різноманітних діянь на транспортну базу. Визначені основні характеристики, що впливають на підресорну частину транспортної бази. Проведено моделювання зовнішнього впливу профілю дорожнього полотна на підресорну частину транспортної бази. Отримані числові показники збурних діянь та відклик основних елементів підвіски транспортної бази. Запропоновано способи використання результатів роботи в якості керуючого впливу системи автоматичної стабілізації для покращення керованості та прохідності НРК.
УПРАВЛІННЯ БАЛАНСУВАННЯМ НАВАНТАЖЕННЯ В ГІБРИДНИХ SDN-МЕРЕЖАХ НА ОСНОВІ АЛГОРИТМУ ІТЕРАЦІЙНОГО РОЗСЛАБЛЕННЯ З МАСШТАБУВАННЯМ І ОКРУГЛЕННЯМ
У статті розглянуто задачу оптимального перерозподілу трафіку в гібридних SDN-мережах, де поєднуються традиційні технології маршрутизації (OSPF) та програмно-керовані мережі (SDN). Показано, що класичні методи балансування навантаження (DNS-Round Robin, ECMP, ADC тощо) не забезпечують необхідної гнучкості у складних телекомунікаційних середовищах. Проаналізовано сучасні підходи, зокрема використання нейронних мереж, навчання з підкріпленням, багатошляхове та енергоефективне балансування. Встановлено, що для гібридних мереж актуальним є врахування як QoS, так і обмежень апаратних ресурсів комутаторів (TCAM). Формалізовано задачу багатопродуктового обмеженого поділу потоку (MCFS) у вигляді задачі оптимізації з урахуванням пропускної здатності каналів, кількості шляхів та обмежень пам’яті комутаторів. Доведено, що точне розв’язання задачі є NP-складним, тому запропоновано наближений метаевристичний метод – ітераційне розслаблення з масштабуванням та округленням (Iterative Relaxation with Scaling and Rounding, IRSR). Алгоритм поєднує розв’язання лінійного розслаблення, масштабування пропускної здатності та поетапне округлення з повторною оптимізацією. Отримані результати підтверджують ефективність IRSR у зменшенні максимального навантаження на лінії зв’язку та підвищенні ефективності використання мережевих ресурсів. Запропонований підхід дозволяє автоматизувати процеси управління трафіком, запобігати перевантаженням та формувати адаптивну політику маршрутизації. Подальші дослідження спрямовані на інтеграцію інтелектуальних методів прогнозування для підвищення рівня автоматизації та продуктивності гібридних SDN-мереж.
АНАЛІЗ ВПЛИВУ ФАЗОВИХ ШУМІВ НА ПАРАМЕТРИ РОБОТИ СИСТЕМ СИНХРОНІЗАЦІЇ МЕРЕЖ КОГНІТИВНОГО РАДІО В УМОВАХ НЕСТАБІЛЬНОСТІ НАПРУГИ ЖИВЛЕННЯ ОПОРНИХ ГЕНЕРАТОРІВ
У роботі проведено аналіз впливу фазових шумів на параметри роботи систем синхронізації мереж когнітивного радіо на фоні нестабільності напруги живлення опорних генераторів. У першій частині дослідження проведено оцінку впливу похибок пристрою фазової синхронізації та пристрою тактової синхронізації на достовірність повідомлення, що приймається. Отримані залежності ймовірності помилки когерентного прийому протилежних двійкових сигналів за наявності похибок фазової та тактової синхронізації чисельними методами. У другій частині розроблена імітаційна модель оцінки впливу фазових шумів на параметри роботи систем синхронізації мереж когнітивного радіо на фоні нестабільності напруги живлення опорних генераторів. За основу була взята лінійна модель фазової петлі (PLL) з ПІ-фільтром (пропорційно-інтегральний фільтр). Новизна дослідження полягає у розробці імітаційної моделі фазової петлі з ПІ-фільтром, яка дозволяє оцінювати вплив фазових шумів та нестабільності напруги живлення опорних генераторів на параметри синхронізації. Отримано залежності спектральної щільності фазової помилки та передаточної функції від шуму живлення до фазової помилки, що дозволяє кількісно оцінити механізм проникнення нестабільності живлення в частотні характеристики PLL. Проведено чисельне порівняння впливу параметрів ПІ-фільтра (Tᵢ, Kf) на якість роботи PLL та стійкість системи до шумів живлення, що поглиблює методику оптимізації параметрів синхронізаторів. Практична цінність дослідження: розроблена модель дозволяє прогнозувати стійкість систем синхронізації когнітивних радіомереж у реальних умовах, коли опорні генератори зазнають впливу нестабільності живлення. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування PLL-структур для когнітивних приймачів, де критично важливе збереження когерентності прийому при дії внутрішніх шумів та завад. Визначені критерії (спектральна щільність, RMS фазова помилка), які можуть застосовуватись як метрики надійності та якості для порівняння різних архітектур систем синхронізації. У третій частині розроблена методика оцінки впливу точності стабілізаторів напруги на фазову стабільність системи синхронізації. Наукова новизна розробленої методики: запропоновано новий підхід до кількісної оцінки впливу нестабільності стабілізаторів живлення на фазову стабільність систем синхронізації; розроблено MATLAB-модель, яка дозволяє проводити віртуальні експерименти та визначати допустимі межі нестабільності живлення з урахуванням конкретних параметрів PLL та VCO.
АНАЛІЗ МЕТОДІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ УПРАВЛІННЯ ТРАНСПОРТНИМИ МЕРЕЖАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ
Зростання попиту на персоналізовані можливості зв’язку спонукає транспортні мережі до еволюції в бік автономного управління, орієнтованого на потреби користувачів. У статті проводиться ґрунтовний аналіз концепції автономності транспортних мереж через впровадження штучного інтелекту, що дозволяє автоматизувати процеси на різних рівнях мережевої інфраструктури. Розглядаються сценарії застосування ШІ у транспортних системах IP-over-DWDM для таких завдань, як прогнозування трафіку, забезпечення високої якості передачі даних, виявлення аномалій, оптимізація мережевих ресурсів, а також проактивне управління відмовами. Особливу увагу приділено ролі штучного інтелекту у вдосконаленні ключових аспектів роботи мереж. Центральною частиною дослідження є запропонована архітектура управління, побудована на відкритих і стандартних API SDN. Вона дозволяє ефективно розподіляти транспортну мережу для багаторівневих систем та забезпечує доступ до нормалізованих даних у реальному часі, що стає основою автономного функціонування. Інтеграція штучного інтелекту сприяє оптимізації використання ресурсів, підвищенню якості послуг, зменшенню простоїв і скороченню операційних витрат, водночас забезпечуючи високу масштабованість мережевої інфраструктури. Використання методів машинного та глибокого навчання дає можливість реалізувати адаптивне управління мережею, враховуючи змінний рівень навантажень і невизначені події. Такий підхід відкриває перспективу створення самокерованих, самовідновлюваних та самонавчальних мереж, здатних адаптуватися до умов без людського втручання. Підсумовуючи, у статті наголошується на тому, що майбутнє транспортних систем тісно пов’язане з повною інтеграцією штучного інтелекту, стандартизованих платформ і відкритих екосистем. Це забезпечує сталий розвиток телекомунікаційної інфраструктури в умовах зростаючих вимог до продуктивності й надійності. Застосування ШІ дозволяє знизити витрати, покращити якість обслуговування та адаптувати мережі до постійного збільшення вимог споживачів.
ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ ЗАСТОСУВАННЯ КВАНТОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ ПОКРАЩЕННЯ ПРОЦЕСУ УПРАВЛІННЯ БПЛА
У статті розглянуто перспективи інтеграції квантових технологій у безпілотні літальні апарати (БпЛА). Проведено дослідження квантових технологій при розробці новітніх безпілотних літальних апаратів. Основна увага приділена квантовим сенсорам для навігації, алгоритмам квантової оптимізації для автономного управління та квантовому розподілу ключів (QKD) для захищеного зв’язку. Запропоновано концепцію умовної архітектури квантового БпЛА, що поєднує сенсорні модулі на основі квантової механіки з класичними системами керування та штучного інтелекту. Використано порівняльний аналіз класичних і квантових сенсорів, огляд алгоритмів оптимізації (QAOA, VQE), а також принципів QKD. Розглянуто результати лабораторних і польових випробувань, а також досвід міжнародних компаній і стартапів. Показано, що квантові інерціальні сенсори забезпечують навігацію без дрейфу, навіть у «GPS-denied» середовищах. QKD гарантує захищеність каналів зв’язку, а квантові алгоритми оптимізації дозволяють ефективно вирішувати задачі маршрутизації та управління роєм у реальному часі.
МЕТОДИКА ІДЕНТИФІКАЦІЇ БІОМЕТРИЧНИХ ДАНИХ ОБЛИЧЧЯ НА ОСНОВІ ВДОСКОНАЛЕНОГО НЕЙРОМЕРЕЖЕВОГО АЛГОРИТМУ ADAPTIVE FACE RECOGNITION IN THE WILD UNDER HEAVY NOISE
У роботі запропоновано методику AFRW-X, яка ґрунтується на ідеї інтеграції адаптивної дифузійної фільтрації, реалізованої на двох рівнях абстракції, з механізмом псевдо-3D проєкцій для забезпечення ефективного мультиракурсного злиття векторних представлень. Ключовими компонентами запропонованої архітектури виступають: каскадний механізм відновлення зображень, механізм анізотропної дифузії Перона – Маліка та композитна функція втрат. Каскадний механізм характеризується автоматичним вибором стратегії залежно від типу деградації (ROF-TV для помірного шуму, PnP-ADMM для змішаних деградацій та DPS для екстремальних умов). Механізм анізотропної дифузії застосовується до карт глибоких ознак з віртуальних ракурсів і використовує адаптивне зважування на основі трикомпонентної метрики (видимість, IoU, якість ознак). Композитна функція втрат, у свою чергу, інтегрує механізм балансування класів. Експериментальна валідація на чотирьох еталонних датасетах підтвердила суттєву перевагу запропонованого методу в умовах множинної деградації вхідних зображень. Так, при критичному рівні адитивного гаусівського шуму, метод AFRW-X (modified) забезпечує відносну точність розпізнавання при вкрай низькому рівні хибних спрацювань, що перевищує показники базового ArcFace та оригінальної версії AFRW. Ключовим показником є незначне відносне падіння точності за умов сильного шуму, що задовольняє встановлену вимогу про допустиме зниження та підтверджує високу робастність методики. У випадку комплексної деградації, що поєднує всі негативні фактори, запропоноване рішення досягає точності, що складає 88,5 % розпізнавання при низькому рівні хибних спрацювань та високого показника інтегральної метрики 78,5 %, що значно перевищує показники існуючих методів. Наукова новизна полягає у синтезі адаптивної каскадної фільтрації, удосконаленого модуля псевдо-3D проєкцій та композитної функції втрат для одночасної компенсації множинних факторів деградації. Такий підхід забезпечує комплексну компенсацію множинної деградації вхідних біометричних даних обличчя, на відміну від існуючих методів, що розглядають окремі негативні фактори ізольовано.
МЕТОД ХРОНОЛОГІЧНОЇ РЕКОНСТРУКЦІЇ ПОДІЙ В ІНФОРМАЦІЙНО КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ ДЛЯ ПОТРЕБ КІБЕРЗАХИСТУ НА ОСНОВІ УЗГОДЖЕННЯ ЛОКАЛЬНИХ ЧАСОВИХ ПРОСТОРІВ
У статті розглянуто актуальне наукове завдання хронологічної реконструкції подій в інформаційно комунікаційних системах (ІКС) в умовах асинхронності їх підсистем (компонентів) і похибок часових міток. На практиці порядок подій, зафіксований у журналах моніторингу, часто не відповідає реальній послідовності внаслідок дрейфу системних годинників, затримок передавання чи обробки даних, а також асинхронності часових шкал різних джерел подій. Сучасні системи кіберзахисту, орієнтовані на кореляцію подій, нерідко покладаються на таку спотворену хронологію, що призводить до хибних висновків під час аналізу кіберінцидентів і значно ускладнює побудову причинно-наслідкових зв’язків між подіями. Запропоновано метод хронологічної реконструкції подій, який ґрунтується на відмові від припущення про єдиний глобальний час системи, не потребує синхронізації джерел моніторингу, а також відновлює глобальний порядок на основі опорних зв’язків між подіями з різних журналів подій. Передбачено формування множини локальних часових просторів з журналів подій, визначення опорних та стабілізуючих зв’язків між ними, пошук оптимальних часових зсувів засобами методу сіткового пошуку та інтеграцію результатів у єдину хронологію подій ІКС. Проведене експериментальне дослідження із використанням згенерованих даних на основі технік кібератак MITRE ATT&CK підтверджує ефективність запропонованого підходу – досягнуто точності реконструкції 96 %. Отримані результати свідчать, що метод забезпечує високу достовірність відтворення послідовностей подій за відсутності синхронізації годинників між підсистемами. Запропонований метод може бути використаний у системах моніторингу та аналізу кіберінцидентів у ІКС для підвищення точності кореляції подій і достовірності реконструкції причинно-наслідкових ланцюгів між ними.
АНАЛІЗ МЕТОДІВ ТА АЛГОРИТМІВ УПРАВЛІННЯ ДІАГРАМОЮ НАПРАВЛЕНОСТІ SMART АНТЕН НА РУХОМИХ ОБ’ЄКТАХ
У роботі здійснено системний аналіз сучасних методів та алгоритмів управління діаграмою направленості Smart антен, що застосовуються на рухомих об’єктах у динамічних умовах. Розглянуто теоретичні основи адаптивного формування діаграми направленості, принципи цифрового формування променя (Digital Beamforming), а також особливості функціонування алгоритмів LMS, NLMS, RLS, MUSIC, ESPRIT, PSO та GA. Проаналізовано їх переваги, недоліки та умови ефективного застосування з урахуванням швидкості адаптації, обчислювальної складності, точності оцінки напрямку приходу сигналів (DOA) та стійкості до завад. У ході дослідження встановлено, що алгоритми класу LMS/NLMS забезпечують просту реалізацію та високу швидкодію, але обмежені точністю в умовах інтенсивних завад. Методи RLS характеризуються покращеною збіжністю, проте потребують значних обчислювальних ресурсів. Алгоритм MUSIC демонструє високу роздільну здатність при визначенні напрямку приходу сигналів, однак малопридатний до використання в реальному часі через складність спектрального аналізу. Стохастичні та еволюційні алгоритми (PSO, GA) виявили потенціал для оптимізації фазових і амплітудних параметрів антенних елементів, але мають низьку швидкість збіжності при змінних умовах. Результати аналітичного огляду свідчать про актуальність задачі створення комбінованих і адаптивних підходів, які поєднують високу точність оцінювання з оперативною реакцією на зміни середовища. Отримані висновки можуть бути використані як теоретична основа для подальших досліджень у напрямку розробки нових методів управління діаграмою направленості Smart антен на рухомих об’єктах, зокрема із застосуванням машинного навчання та інтелектуальної оптимізації.
ФОРМУВАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ СТРАТЕГІЙ ТЕСТУВАННЯ НА ПРОНИКНЕННЯ SERVER-SIDE WEB APPLICATION ІЗ ВРАХУВАННЯМ ЗМЕНШЕННЯ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ
Тестування на проникнення (penetration testing) є одним із дієвих активних методів зниження ризиків компрометації системи шляхом експлуатації вразливості її програмних компонентів. В Україні поняття “тестування на проникнення” визначено як пошук та виявлення потенційної вразливості інформаційних (автоматизованих), електронних комунікаційних, інформаційно-комунікаційних систем, електронних комунікаційних мереж. На сучасному етапі розвитку практики пошуку та виявлення вразливості системи (об’єкта кіберзахисту) цей процес базується на участі фахівця з тестування на проникнення. Понад усе він відповідає за правильне виявлення (доведення існування) вразливості системи (об’єкта кіберзахисту) на основі використання сучасного міжнародного досвіду для здійснення такої діяльності. До розгляду пропонується постановка наукового завдання на розробку методичного апарату для вибору стратегій дій процесу тестування на проникнення. На основі використання запропонованого методичного апарату сформульовано задачу пошуку та виявлення вразливості системи (об’єкта кіберзахисту) за мінімальний (прийнятний) час за умови прийнятної (мінімальної) величини витрат ресурсів та визначеної ймовірності правильного виявлення вразливості системи (об’єкта кіберзахисту). Оприлюднюються основні положення розробленого методичного апарату для вирішення задач тестування на проникнення: семантична мережа структурно-казуальних відношень між задачами досягнення тактичних цілей (тактик); обґрунтування на основі застосування підходів The Cyber Kill Chain, The Unified Kill Chain, Ethical Hacking Methodology, таксономій ATT&CK, CAPEC, CVE, CWE; інтерпретація в контексті логіко психологічної схеми прийняття рішень; орієнтований граф граф-схеми дій фахівця; модель формування множини альтернативних стратегій. Надається змістовний метод стратегії дій фахівця з тестування на проникнення Server-Side Web Application системи (об’єкта кіберзахисту, в процесі якого здійснюється досягнення тактичної цілі (тактики) Initial Access на основі вирішення задачі Exploit Public-Facing Application.
ОБҐРУНТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ПІДТРИМКИ ФАХІВЦЯ З РЕАГУВАННЯ НА ІНЦИДЕНТИ КІБЕРБЕЗПЕКИ ОБ’ЄКТА КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ
До розгляду пропонується висвітлення основних положень науково-методичного апарату інформаційної підтримки фахівців із реагування на інциденти кібербезпеки, які виконують свої обов’язки у складі групи реагування на комп’ютерні надзвичайні події об’єкта критичної інфраструктури. У першій змістовній частині статті оприлюднено: принципи будови об’єкта критичної інфраструктури з позиції системного аналізу; системні риси основних компонентів об’єкта критичної інформаційної інфраструктури у контексті реалізації управління; реалізація функціонування об’єкта критичної інфраструктури як процесу управління; констатація обов’язковості врахування наявності з’єднання внутрішньої комунікаційної системи з мережею Інтернет (публічний кіберпростір) для забезпечення трактів утворення каналів прямого (зворотного) зв’язку; особливості вироблення керуючих впливів на основі програмного, оптимального та адаптивного управління; особливості реалізації автоматичного та автоматизованого управління технологічним процесом; умови своєчасного вироблення органом управління об’єкта критичної інфраструктури правильних керуючих впливів; цикл управління технологічним процесом, ролі та функції компонентів його забезпечення; опис показника ефективності процесу управління. Друга частина висвітлює такі аспекти дослідження: доцільність розгляду компонентів забезпечення циклу управління технологічним процесом як мережі масового обслуговування; зв’язок відмов основних компонентів об’єкта критичної інформаційної інфраструктури з погіршенням ефективності управління технологічним процесом; характеристика відмов із зазначенням можливості їх компенсації шляхом апріорного аналізу надійності; констатується непридатність зменшення апріорної невизначеності на етапі проєктування для компенсації відмов внаслідок несанкціонованого втручання у формі кібератак через публічний кіберпростір; необхідність реалізації інформаційної підтримки рішень фахівця з реагування на інциденти кібербезпеки на етапі експлуатації об’єкта критичної інфраструктури.
РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ СТІЙКОСТІ ТА ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ШВИДКОДІЇ ГЕНЕРАТОРІВ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
У статті представлено результати комплексного дослідження криптографічних властивостей та обчислювальної ефективності детермінованих генераторів псевдовипадкових послідовностей (DRBG), стандартизованих NIST SP 800-90A Rev.1. Проведено порівняльний аналіз алгоритмів CTR_DRBG, HASH_DRBG, HMAC_DRBG та Dual_EC_DRBG з використанням різних криптографічних примітивів: блокового шифру AES-256, хеш-функцій SHA-256/SHA-512 та еліптичних кривих P-256/P-384. Досліджено залежність продуктивності генераторів від типу базового криптографічного примітива шляхом вимірювання кількісних показників cycles per byte (cpb) на 64-бітній архітектурі. Верифіковано статистичні властивості згенерованих послідовностей за допомогою тестового набору NIST SP 800-22 Rev.1a. Встановлено, що CTR_DRBG на основі AES-256 та HMAC_DRBG із SHA-256 забезпечують оптимальне співвідношення між криптографічною стійкістю та швидкодією, демонструючи найвищу продуктивність серед досліджених реалізацій. Показано, що Dual_EC_DRBG, побудований на операціях скалярного множення точок еліптичних кривих, характеризується найвищою обчислювальною складністю внаслідок арифметики у групі точок еліптичної кривої, проте демонструє граничну статистичну якість вихідних послідовностей. Обґрунтовано перспективність застосування еліптичних криптопримітивів у контексті побудови постквантово-стійких генераторів. Результати дослідження формують методологічну основу для обґрунтованого вибору типу DRBG відповідно до вимог конкретного криптографічного застосування з урахуванням обмежень на обчислювальні ресурси та рівень безпеки. Отримані дані можуть бути використані для оптимізації протоколів генерації ключового матеріалу, розробки систем електронного підпису та автентифікації, а також проєктування криптографічних механізмів, сумісних із міжнародними стандартами безпеки.