Статистическое оценивание показателей структурной надежности мобильных систем передачи данных

Центральная роль инфосферы в системах сетецентрического управления группами мобильных киберфизических систем обуславливает принципиальную значимость обеспечения функциональной надежности и живучести систем информационного взаимодействия устройств. Одним из факторов функциональной надежности систем информационного взаимодействия является структурная надежность систем передачи данных. Работа посвящена построению дескриптивных моделей показателей структурной надёжности мобильных систем передачи данных при влиянии разрушающих воздействий на каналы и узлы сети. Методом имитационного моделирования выполнено исследование влияния разрушения ребер в случайном графе на связность сети в зависимости от показателя – доли разрушенных узлов графа. Выявлены особенности средних значений и устойчивости показателя при разных характеристиках случайных графов. Оценено влияние свойства мобильности киберфизических устройств группы «рой» на показатели структурной надежности – сложность и неравномерность распределения нагрузки между узлами системы передачи данных. Показано, что использование такого ресурса мобильных групп киберфизических систем, как способность устройств перемещаться, является способом парирования деструктивных воздействий. Вследствие перемещения узлов происходит повышение устойчивости показателей структурной надежности – сложности структуры и неравномерности распределения нагрузки между узлами сети.

1. Сурма И.В., Анненков В.И., Карпов В.В., Моисеев А.В. «Сетецентрическое управление»: современная парадигма развития систем управления в вооруженных силах ведущих держав мира. Национальная безопасность / Nota Bene. 2014;(2):317–327.

2. Шубинский И.Б. Структурная надежность информационных систем. Методы анализа. Москва: Журнал Надежность; 2012. 216 с.

3. Липаев В.В. Функциональная безопасность программных средств. Серия «Управление качеством». Москва: СИНТЕГ; 2004. 348 с.

4. Белоглазов Д.А., Гайдук А.Р., Косенко Е.Ю. и др. Групповое управление подвижными объектами в неопределенных средах. Москва: Физматлит; 2015. 305 с.

5. Макаренко С.И. Противодействие беспилотным летательным аппаратам. Санкт-Петербург: Наукоемкие технологии; 2020. 204 с.

6. Valdez L.D., Di Muro M.A., Braunstein L.A. Failure-Recovery Model with Competition Between Failures in Complex Networks: A Dynamical Approach. Journal of Statistical Mechanics Theory and Experiment. 2016. https://doi.org/10.48550/arXiv.1606.03494

7. Боровик В.С., Гуцул В.И., Клестов С.А. и др. Коллективы интеллектуальных роботов. Сферы применения. Томск: STT; 2018. 140 с.

8. Тимофеев А.В. Адаптивное управление и интеллектуальный анализ информационных потоков в компьютерных сетях. Санкт-Петербург: Анатолия; 2012. 280 с.

9. Siganos G., Faloutsos M., Faloutsos P., Faloutsos C. Power Laws and the AS-Level Internet Topology. IEEE/ACM Transactions on Networking. 2003;11(4):514–524. https://doi.org/10.1109/TNET.2003.815300

10. Довгаль В.А. Интеграция сетей и вычислений для построения системы управления роем дронов как сетевой системы управления. Вестник Адыгейского государственного университета. Серия: Естественно-математические и технические науки. 2022;(1):62–76.

11. Кондрашов С.А. Критерии оценки качества передачи данных в самоорганизующихся сетях. Ученые записки ТОГУ. 2014;5(3):10–15.

12. Loo J., Mauri J.L., Ortiz J.H. Mobile Ad Hoc Networks. Current Status and Future Trends. Boca Raton: CRC Press; 2012. 538 p. https://doi.org/10.1201/b11447

13. Gvozdev V., Guzairov M., Bezhaeva O., Davlieva A., Galimov R. Ensuring the Functional Safety of the Distributed Dynamic Systems Components in the Conditions of Uncertainty of the Environment Use. In: 2020 International Conference on Electrotechnical Complexes and Systems (ICOECS), 27–30 October 2020, Ufa, Russia. IEEE; 2020. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICOECS50468.2020.9278464

14. Карпов В.Э. Управление в статических роях. Постановка задачи. В сборнике: Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте: сборник научных трудов VII-й Международной научно-практической конференции: Том 2, 20–22 мая 2013 года, Коломна, Россия. Москва: Физматлит; 2013. С. 730–739.

15. Li W., Bashan A., Buldyrev S.V., Stanley H.E., Havlin Sh. Cascading Failures in Interdependent Lattice Networks: The Critical Role of the Length of Dependency Links. Physical Review Letters. 2012;108. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.228702

16. Wang J., Lao S., Ruan Yi., Bai L., Hou L. Research on the Robustness of Interdependent Networks Under Localized Attack. Applied Sciences. 2017;7(6). https://doi.org/10.3390/app7060597