Research indexJournal article
Модельний підхід до оцінювання інтегрального показника функціонування інформаційно-комунікаційної мережі з урахуванням випадкових процесів
Підгородецький, Марчук, Герасимчук and 1 other
Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони31 Aug 2026Open access
NobleIDark:/48914/w1/20261105/D7AF8F43DOI10.33099/2311-7249/2026-56-2-236-246
Модельний підхід до оцінювання інтегрального показника функціонування інформаційно-комунікаційної мережі з урахуванням випадкових процесів
Підгородецький, Марчук, Герасимчук and 1 other · Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони · 2026
NobleIDark:/48914/w1/20261105/D7AF8F43DOI10.33099/2311-7249/2026-56-2-236-246
Free to read at the publisher
You can read the abstract here, or the full text at the publisher.
Abstract
Метою статті є розроблення модельного підходу до оцінювання інтегрального показника функціонування інформаційно-комунікаційної мережі на основі стохастичної моделі системи масового обслуговування з урахуванням впливу випадкових процесів надходження та обробки запитів для аналізу часових характеристик, завантаженості вузлів й ефективності функціонування мережі. Методи дослідження. У процесі проведення дослідження та написання статті застосовано методи теорії масового обслуговування (для опису функціонування інформаційно-комунікаційної мережі як багатовузлової системи обробки запитів); математичного моделювання (для формалізації процесів надходження, передавання та обслуговування потоків заявок у мережі); декомпозиційного аналізу (для поділу складної мережевої структури на взаємопов’язані підсистеми та оцінювання їх характеристик); структурно-функціонального аналізу (для дослідження взаємодії мережевих вузлів і параметрів їх завантаженості); статистичного аналізу випадкових процесів (для оцінювання коефіцієнтів варіації, інтенсивності потоків та часових характеристик системи); графічного методу (для візуалізації залежності часу очікування та продуктивності системи від рівня навантаження мережі). У процесі підготовки цієї статті авторами було використано ChatGPT з метою лінгвістичної корекції англомовної анотації, та Структурування матеріалу. Автори підтверджують, що використання вказаних інструментів не вплинуло на наукову новизну, достовірність та цілісність результатів дослідження, а вся відповідальність за кінцевий зміст покладається на авторів. Отримані результати дослідження. Розроблено стохастичну модель оцінювання інтегрального показника функціонування інформаційно-комунікаційної мережі у вигляді багатовузлової системи масового обслуговування. Побудовано та описано модель взаємодії мережевих вузлів з урахуванням процесів надходження, передавання та обслуговування потоків заявок. Проаналізовано вплив інтенсивності трафіку, коефіцієнтів варіації випадкових процесів і рівня завантаженості вузлів на часові характеристики системи. Досліджено процеси поділу та об’єднання потоків заявок у межах декомпозиційного підходу до аналізу складних мережевих структур. Встановлено залежність середнього часу реакції системи від рівня навантаження мережі та визначено умови її стабільного функціонування. Показано, що зі зростанням завантаженості мережевих ресурсів відбувається нелінійне збільшення затримок, що може призводити до погіршення якості обслуговування в інформаційно-комунікаційній мережі. Елементи наукової новизни. Вперше запропоновано стохастичну модель оцінювання інтегрального показника функціонування інформаційно-комунікаційної мережі з урахуванням впливу випадкових процесів надходження та обробки запитів у багатовузловій системі масового обслуговування. Побудовано модель взаємодії мережевих вузлів на основі декомпозиційного підходу, що дає змогу враховувати процеси поділу та об’єднання потоків заявок під час аналізу складних телекомунікаційних структур. Удосконалено підхід до оцінювання часових характеристик інформаційно-комунікаційної мережі шляхом урахування коефіцієнтів варіації випадкових процесів, параметрів трафіку та рівня завантаженості вузлів. Отримали подальший розвиток методи аналізу функціонування інформаційно-комунікаційних мереж на основі теорії масового обслуговування, що дає змогу підвищити точність прогнозування затримок, оцінювання продуктивності мережі та оптимізації розподілу навантаження між мережевими ресурсами. Теоретична та практична значущість викладеного у статті. Запропонований підхід до оцінювання інтегрального показника функціонування інформаційно-комунікаційної мережі розширює теоретичні засади застосування теорії масового обслуговування для аналізу складних багатовузлових телекомунікаційних систем в умовах випадкового характеру мережевого трафіку. Розроблена стохастична модель та використання декомпозиційного підходу дають змогу формалізувати процеси надходження, передавання та обробки потоків заявок, а також визначати вплив параметрів навантаження й коефіцієнтів варіації на часові характеристики системи. Отримані результати сприяють удосконаленню методів аналізу продуктивності інформаційно-комунікаційних мереж і можуть бути використані для прогнозування затримок передавання даних, оцінювання ефективності функціонування мережевих вузлів та оптимізації розподілу навантаження між ресурсами мережі. Практичне значення дослідження полягає у можливості застосування запропонованого підходу під час проєктування, модернізації та управління сучасними телекомунікаційними системами з метою підвищення якості обслуговування користувачів і забезпечення стабільного функціонування мереж в умовах зростання інтенсивності трафіку.