<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2026.56.5.007</article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">2284</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Прогнозирование нагрузки на микросервисную систему с использованием метода ARIMA и байесовских сетей</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Forecasting the load on a microservice system using the ARIMA method and Bayesian networks</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0003-6110-1227</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Четвертухин</surname>
              <given-names>Виктор Романович</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Chetvertukhin</surname>
              <given-names>Victor Romanovich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>victor.chet@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова</aff>
        <aff xml:lang="en">Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov</aff>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2026.56.5.007</elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=2284"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>В статье представлен подход прогнозирования нагрузки на микросервисную систему, объединяющий методы анализа временных рядов ARIMA и вероятностный вывод в байесовских сетях. Он позволяет учитывать как шаблоны нагрузки на отдельные микросервисы во времени, так и структурные зависимости между этими микросервисами. Представленный подход состоит из двух этапов: на первом этапе ARIMA-модели строят независимые прогнозы для каждого микросервиса, а на втором этапе байесовская сеть корректирует полученные прогнозы с учетом зависимостей между микросервисами и распространения нагрузки от сервиса к сервису. Итоговый прогноз состоит из взвешенных результатов обоих этапов.  Кроме того, предусмотрен критерий обнаружения аномальной нагрузки, благодаря которому система прогнозирования способна реагировать на нее, изменяя веса и другие параметры алгоритма. Проводится экспериментальная проверка программной реализации подхода на данных реальных систем. Результаты сравниваются, в первую очередь, с изолированным применением ARIMA и с применением Long-Short Term Memory (LSTM) сетей для той же задачи. Алгоритм показывает себя перспективным к применению в задаче прогнозирования нагрузки.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>The article presents an approach to predicting the load on a microservice system that combines ARIMA time series analysis methods and probabilistic inference in Bayesian networks. This approach allows for the consideration of both the load patterns on individual microservices over time and the structural dependencies between these microservices. The presented approach consists of two stages: in the first stage, ARIMA models build independent forecasts for each microservice, and in the second stage, a Bayesian network adjusts the obtained forecasts, taking into account dependencies between microservices and the propagation of load from service to service. The final forecast consists of the weighted results of both stages. In addition, an anomaly detection criterion is provided, which allows the forecasting system to respond to anomalies by changing the weights and other parameters of the algorithm. The approach is experimentally tested using real-world system data. The results are compared with the isolated use of ARIMA and the use of Long-Short Term Memory (LSTM) networks for the same task. The algorithm shows promise for use in load forecasting.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>прогнозирование нагрузки</kwd>
        <kwd>временные ряды</kwd>
        <kwd>ARIMA</kwd>
        <kwd>байесовские сети</kwd>
        <kwd>микросервисная архитектура</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>load forecasting</kwd>
        <kwd>time series</kwd>
        <kwd>ARIMA</kwd>
        <kwd>Bayesian networks</kwd>
        <kwd>microservice architecture</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Груничев Ю.А., Коняшкин Р.А. Облачные вычисления и их влияние на архитектуру современных информационных систем. Парадигма. 2026;(1-1):85–89.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Box G.E.P., Jenkins G.M., Reinsel G.C., Ljung G.M. Time Series Analysis: Forecasting and Control. Hoboken: John Wiley &amp; Sons; 2015. 720 p.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Сахаров Д.В., Гельфанд А.М., Казанцев А.А., Пестов И.Е. Использование математических методов прогнозирования для оценки нагрузки на вычислительную мощность IoT-сети. Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2020;(2):86–94.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Cleveland R.B., Cleveland W.S., McRae J.E., Terpenning I. STL: A seasonal-trend decomposition procedure based on loess. Journal of Official Statistics. 1990;6(1):3–73.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Hochreiter S., Schmidhuber J. Long Short-Term Memory. Neural Computation. 1997;9(8):1735–1780. https://doi.org/10.1162/neco.1997.9.8.1735</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Breiman L. Random forests. Machine Learning. 2001;45(1):5–32. https://doi.org/10.1023/A:1010933404324</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Friedman J.H. Greedy function approximation: A gradient boosting machine. Annals of Statistics. 2001;29(5):1189–1232. https://doi.org/10.1214/aos/1013203451</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Терехин М.А., Иващенко А.В., Кулаков Г.А. Концептуальный подход к интеграции искусственного интеллекта в инженерную деятельность. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2025;13(2). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2025.49.2.031</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Rabiner L.R. A tutorial on hidden Markov models and selected applications in speech recognition. Proceedings of the IEEE. 1989;77(2):257–286. https://doi.org/10.1109/5.18626</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Koller D., Friedman N. Probabilistic Graphical Models: Principles and Techniques. Cambridge: MIT Press; 2009. 1270 p.</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <fn-group>
      <fn fn-type="conflict">
        <p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>