Применение методологии тензорного и кластерного анализа для моделирования процессов функционального состояния объектов критической информационной инфраструктуры в условиях деструктивных электромагнитных воздействий

Цель исследования заключается в обосновании возможности использования методологии тензорного и кластерного анализа для моделирования процессов, связанных с оценкой функционального состояния объектов критической информационной инфраструктуры в условиях деструктивных электромагнитных воздействий, вызывающих функциональное поражение микроэлектронной компонентой базы средств обработки информации (маршрутизаторов, средств управления, вычислительной техники и мониторинга) критической информационной инфраструктуры.

Методы. Использованы системный подход для моделирования процессов, а также методы тензорного и кластерного анализа в рамках оценки функционального состояния объектов критической информационной инфраструктуры в условиях деструктивных воздействий. Интеграция указанных подходов позволяет оптимизировать параметры сетей и узлов связи, а также повысить их устойчивость к неблагоприятным деструктивным воздействиям.

Результаты. Разработана математическая модель для описания состояния критически важной информационной инфраструктуры, базирующаяся на принципах тензорного и кластерного анализа, а также на иерархической процедуре «деградации критической информационной инфраструктуры поглощением» в условиях деструктивного электромагнитного воздействия. Предложенная модель предназначена для формирования и внедрения решающих правил, направленных на обеспечение устойчивости функционирования критически важных информационных систем.

Заключение. На основании проведенного исследования доказана возможность применения тензорного и кластерного анализа к моделированию процессов, связанных с оценкой функционального состояния объектов критической информационной инфраструктуры, находящихся в условиях деструктивных электромагнитных воздействий и иерархической процедуры «деградации критической информационной инфраструктуры поглощением» с формулировкой и выполнением решающих правил в ходе исследуемого процесса, что позволит в последующем применять разработанные модели и методы для повышения защищенности элементов объектов и критической информационной инфраструктуры от различных внешних деструктивных электромагнитных воздействий.

1. Максимова Е. А. Методы выявления и идентификации источников деструктивных воздействий инфраструктурного генеза // Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ». 2022. № 2. C. 86–99.

2. Максимова Е. А. Модель состояний субъектов критической информационной инфраструктуры при деструктивных воздействиях в статичном режиме // Труды учебных заведений связи. 2021. Т. 7, № 3. С. 65‒72.

3. Двилянский А. А., Иванов В. А. Методология оценки комплексной защищенности объектов инфокоммуникационных систем от воздействия деструктивных электромагнитных излучений: монография. Орёл: Академия ФСО России, 2018. 230 с.

4. Роль и место электромагнитного оружия при реализации наступательной стратегии в информационной специальной операции / В. А. Иванов, А. А. Двилянский, И. В. Иванов, Е. А. Гондаренко [и др.] // Техника средств связи. 2022. № 3 (159). С. 62– 73.

5. Сундеев П. В. Кластерная модель защиты распределенного реестра // Вопросы кибербезопасности. 2025. № 4 (68). С. 2–8. https://doi.org/10.21681/2311-3456-2025-4-2-8

6. Research and Development of Delay-Sensitive Routing Tensor Model in IoT Core Networks / O. Lemeshko, J. Papan, O. Yeremenko, M. Yevdokymenko, P. Segec // Sensors (Basel). 2021. N 21(11). P. 3934. https://doi.org/10.3390/s21113934

7. Устойчивость технологических процессов в аспекте безопасности критической информационной инфраструктуры / Г. П. Гавдан, А. Н. Вавичкин, В. Г. Иваненко, Ю. Д. Кулешова, Э. П. Рыбалко // Безопасность информационных технологий = IT Security. 2023. Т. 30, № 2. С. 32–52. https://doi.org/10.26583/bit.2023.2.02

8. Математическая модель состояния сетей и узлов связи в алгебраическом пространстве тензорного поля при их поражении электромагнитным импульсом / А. А. Двилянский, В. А. Иванов, М. Ю. Рытов, Е. А. Гондаренко, Г. В. Гурьев // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21. № 2. С. 102–109.

9. Двилянский А. А., Иванов В. А., Конышев М. Ю. Эргооптимизация системы обеспечения функциональной устойчивости объектов критической информационной инфраструктуры в условиях деструктивного электромагнитного воздействия // Эргодизайн. 2021. № 12. С. 118–125.

10. Вайсфельд М. Объектно ориентированный подход. СПб.: Питер, 2020. 256 с.

11. Современные методы оптимизации и особенности их применения / С. М. Бекетов, Д. А. Зубкова, А. М. Гинцяк, Ж. В. Бурлуцкая, С. Г. Редько // Russian Technological Journal. 2025. Т. 13, № 4. С. 78-94.

12. Распределенное информационное пространство как ассоциативная среда инфокоммуникационных сетевых структур / Н. Р. Юсупбеков, Ш. М. Гулямов, В. Б. Тарасов, Н. Б. Усманова, М. Ю. Дощанова // Промышленные АСУ и контроллеры. 2019. № 3. С. 20–29.

13. Тамм Ю. А. Оптимизация размещения новых магистральных узловых станций при структурном расширении действующей инфокоммуникационной сети // Проектирование и технология электронных средств. 2019. № 2. С. 20–24.

14. Двилянский А. А. Математический метод моделирования ущерба, наносимого объектам критической информационной инфраструктуры при воздействии деструктивных электромагнитных излучений // Промышленные АСУ и контроллеры. 2019. № 8. С. 45–51.

15. Двилянский А. А. Численный метод оптимизации экономических затрат в рамках обеспечения функциональной устойчивости объектов критической информационной инфраструктуры в условиях воздействия электромагнитных импульсов // Промышленные АСУ и контроллеры. 2019. № 9. С. 54–59.

16. Одоевский С. М., Лебедев П. В. Методика оценки устойчивости функционирования системы технологического управления инфокоммуникационной сетью специального назначения с заданной топологической и функциональной структурой // Системы управления, связи и безопасности. 2021. № 1. С. 152–189.

17. A way to ensure the Reliability of Information Portals of Regional Executive Authorities / M. Y. Rytov, V. T. Еremenko, A. A. Dvilyanskiy, A. P. Gorlov, O. V. Tretyakov, M. L. Gulak // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019. Vol. 8, Is. 6S3. P. 614–617

18. Методика обоснования требуемого уровня стойкости оборудования сетей связи в условиях внешних деструктивных воздействий / С. С. Семенов, А. С. Белов, В. С. Воловиков, А. В. Скубьев // Системы управления, связи и безопасности. 2019. № 1. С. 33– 53. https://doi.org/10.24411/2410-9916-2019-10102