Математична модель функціонування складної інформаційної системи на основі багатовимірних часових рядів
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.88.20967Ключові слова:
багатовимірні часові ряди, інформаційні системи, математична модель, обробка даних, стан системи, часові залежностіАнотація
У статті розглянуто задачу математичного моделювання функціонування складних інформаційних систем, що характеризуються наявністю великої кількості взаємопов’язаних параметрів та різнотипних інформаційних потоків. Особливістю таких систем є динамічний характер зміни їх стану у часі, що обумовлює необхідність використання методів аналізу часових залежностей між параметрами системи. Запропоновано математичну модель функціонування складної інформаційної системи на основі багатовимірних часових рядів, яка дозволяє формалізувати процеси зміни параметрів системи та враховувати взаємозв’язки між окремими інформаційними потоками. У моделі стан системи описується у вигляді векторного часового процесу, що включає множину параметрів, які характеризують різні аспекти функціонування інформаційної системи. На основі запропонованого підходу побудовано математичний апарат, що описує процеси формування та зміни стану системи, а також враховує вплив зовнішніх факторів та випадкових збурень. Запропонована модель дозволяє здійснювати узгоджений аналіз багатовимірних даних та досліджувати закономірності функціонування інформаційних систем у динамічному середовищі. Проведене імітаційне моделювання підтверджує можливість використання запропонованої моделі для аналізу процесів функціонування складних інформаційних систем та оцінювання їх стану на основі часових залежностей між параметрами системи. Отримані результати можуть бути використані під час розроблення методів обробки багатовимірних даних та побудови систем підтримки прийняття рішень у задачах управління інформаційними процесами.
Посилання
S. O. Kashkevich, (Ed.) Decision support systems: mathematical support, p. 202, 2025, Kharkiv: TECHNOLOGY CENTER PC. https://doi.org/10.15587/978-617-8360-13-9
H. A. Pliekhova, S. M. Neronov, M. V. Kostikova, & S. O. Kashkevich, “Improvement of the secure routing model in software-defined networks,” Bionics of Intelligence (Kharkiv National University of Radio Electronics), (1), 50–57, 2024. https://doi.org/10.30837/bi.2024.1(100).07
K. A. Tamer, O. Sova, O. Shaposhnikova, V. Yashchenok, I. Stanovska, S. Shostak, O. Rudenko, S. Petruk, O. Matsyi, & S. Kashkevich, “Development of a solution search method using a combined bio-inspired algorithm,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(4/127), 6–13, 2024. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.298205.
B. A. Mohammed, I. Stanovska, S. Kashkevich, A. Lebedynskyi, Y. Vakulenko, N. Protas, O. Klyuchak, O. Lastivka, A. Semeniuk, and O. Kivshar, “Development of a methodological approach for assessing the condition of complex organizational and technical systems,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (3 (134)), 47–53, 2025. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.326468.
V. Koval, O. Nechyporuk, A. Shyshatskyi, et al., “Development of a method of complex analysis and multidimensional forecasting of the state of intelligence objects,” Eastern-european Journal of Enterprise Technologies, рр. 31−41, 2023. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.276168.
O. Tachinina, O. Lysenko, S. Ponomarenko, S. Chumachenko, and V. Kutiepov, “Engineering Methodology for the Synthesis of Control Algorithms for Digital Electric Drives of Mechatronic Devices of Flying Search Robots,” Lecture Notes in Networks and Systems Open source preview, 2024, 996 LNNS, 427–439.
O. Lysenko, O. Tachinina, I. Alekseeva, Y. Tymofelev, “Engineering Method for Adjusting Electric Drive Regulators of Manipulator Motion Units With Significant Nonlinearities,” ICST-2025: Information Control Systems & Technologies, September 24-26, 2025, Odesa, Ukraine, Ceur Workshop ProceedingsOpen source preview, 2025, 81–93.
O. Poliarus, S. Krepych, & I. Spivak, “Hybrid approach for data filtering and machine learning inside content management system,” Advanced Information Systems, 7(4), 70–74, 2023. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2023.4. 14–32.
M. S. Braik, “Chameleon swarm algorithm: a bio-inspired optimizer for solving engineering design problems,” Expert Systems with Applications, vol. 174, 114685, 2021. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2021.114685.
S. Kashkevich, I. Dmytriiev, I. Shevchenko, O. Lytvynenko, L. Shabanova-Kushnarenko, and N. Apenko, Scientific-method apparatus for improving the efficiency of information processing using artificial intelligence, Information and control systems: modelling and optimizations: collective monograph. Kharkiv: ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR PC, 2024, рр. 137–167. https://doi.org/10.15587/978-617-8360-04-7.ch5.
B. A. Mohammed, I. Stanovska, S. Kashkevich, A. Lebedynskyi, Y. Vakulenko, N. Protas, O. Klyuchak, O. Lastivka, A. Semeniuk, and O. Kivshar, “Development of a methodological approach for assessing the condition of complex organizational and technical systems,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (3 (134)), 47–53, 2025. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.326468.
C. Pozna, R. -E. Precup, E. Horváth and E. M. Petriu, “Hybrid Particle Filter–Particle Swarm Optimization Algorithm and Application to Fuzzy Controlled Servo Systems,” IEEE Transactions on Fuzzy Systems, vol. 30, no. 10, pp. 4286−4297, Oct. 2022. https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2022.3146986.
N. Paliwal, L. Srivastava, and M. Pandit, Application of grey wolf optimization algorithm for load frequency control in multi-source single area power system,” Evolutionary Intelligence, vol. 15, pp. 563–584, 2022. https://doi.org/10.1007/s12065-020-00530-5.
H. Khudov, I. Khizhnyak, S. Glukhov, N. Shamrai, & V. Pavlii, “The method for objects detection on satellite imagery based on the firefly algorithm,” Advanced Information Systems, vol. 8, no. 1, pp. 5–11, 2024. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2024.1.01.
S. R. Owaid, Y. Zhuravskyi, O. Lytvynenko, A. Veretnov, D. Sokolovskyi, G. Plekhova, V. Hrinkov, T. Pluhina, S. Neronov, & O. Dovbenko, “Development of a method of increasing the efficiency of decision-making in organizational and technical systems,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 1, no.4 (127), pp. 14–22, 2024. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.298568.
V. Tyurin, R. Bieliakov, E. Odarushchenko, V. Yashchenok, O. Shaposhnikova, A. Lyashenko, O. Stanovskyi, B. Melnyk, S. Sus, & M. Dvorskyi, “Development of a solution search method using an improved locust swarm algorithm,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 5, no. 4 (125), pp. 25–33, 2023. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.287316.
S. Yakymiak, Y. Vdovytskyi, Y. Artabaiev, L. Degtyareva, Y. Vakulenko, S. Nevhad, V. Andronov, R. Lazuta, P. Shapoval, & Y. Artamonov, “Development of the solution search method using the population algorithm of global search optimization,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 3, no. 4 (123), pp. 39–46, 2023. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.281007.
B. A. Mohammed, O. Zhuk, R. Vozniak, I. Borysov, V. Petrozhalko, I. Davydov, O. Borysov, O. Yefymenko, N. Protas, & S. Kashkevich, “Improvement of the solution search method based on the cuckoo algorithm,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 2, no. 4 (122), pp. 23–30, 2023. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277608.
L. Raskin, L. Sukhomlyn, D. Sokolov, & V. Vlasenko, “Multi-criteria evaluation of the multifactor stochastic systems effectiveness,” Advanced Information Systems, vol. 7, no. 2, pp. 63–67, 2023. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2023.2.09.
S. Arora and S. Singh, “Butterfly optimization algorithm: a novel approach for global optimization,” Soft Computing, vol. 3, pp. 715–734, 2019. https://doi.org/10.1007/s00500-018-3102-4
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Науковий журнал "Електроніка та системи управління" дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.
Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
Авторські права
Автори, які публікують свої роботи в журналі ""Електроніка та системи управління":
-
зберігають за собою авторські права на свої публікації;
-
надають журналу право на перше опублікування статті;
-
погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;
-
мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.
