https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10333 2026-11-05T03:08:26Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10349 Title: Method for integral assessment of incident criticalityusing causal graphs of service dependencies Authors: Pylypenko, Daniil; Пилипенко, Даніїл Abstract: The relevance of the study is explained by the need to improve the accuracy of response prioritisation as digital infrastructures become more complex, since component interdependence and cascading propagation of failures can substantially increase the scale of adverse consequences. The study aimed to develop an approach for justified ranking of incidents by criticality, taking account of service interdependence and the scale of potential consequences. The methodological basis comprised system analysis, abstraction, formalisation, graph modelling, and conceptual modelling, which were used to examine service dependencies and substantiate an approach to assessing incident criticality in complex information systems. The study established that traditional approaches to incident criticality assessment are locally oriented and do not account for inter-service dependencies, cascading effects, or the architectural context of modern service-oriented information systems. As a result, systemic consequences can be underestimated. Incident criticality was substantiated as an integral characteristic that depends not only on the direct technical impact, but also on the structural importance of the affected service and the way impact propagates through the dependency network. The combination of these factors provided a more accurate representation of the actual level of systemic risk. A graph model of service infrastructure and a conceptual approach to integral criticality assessment were proposed, combining technical, structural, cascading, and business indicators through multilevel aggregation. Accounting for cascading effects and the structural importance of services was necessary for accurate incident assessment, as it allowed both direct and indirect consequences to be considered and the potential for local failures to develop into systemic disruptions to be determined. The results can be used by cybersecurity specialists, information-system architects, and analysts at incident monitoring centres in public and corporate IT infrastructures to improve the accuracy of incident prioritisation and systemic risk assessme.; Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення точності визначення пріоритетності реагування на події в умовах зростаючої складності цифрових інфраструктур, де взаємозалежність компонентів і каскадне поширення порушень можуть суттєво посилювати масштаби негативних наслідків. Метою дослідження було розроблення підходу до обґрунтованого ранжування інцидентів за рівнем їх критичності з урахуванням взаємозалежності сервісів та масштабу потенційних наслідків. Методологічну основу дослідження становили системний аналіз, абстрагування, формалізація, графове та концептуальне моделювання, застосовані для дослідження сервісних залежностей і обґрунтування підходу до оцінювання критичності інцидентів у складних інформаційних системах. У результаті дослідження встановлено, що традиційні підходи до оцінювання критичності інцидентів є локально орієнтованими та не враховують міжсервісні залежності, каскадні ефекти й архітектурний контекст сучасних сервісно-орієнтованих інформаційних систем, що призводить до недооцінювання системних наслідків. Обґрунтовано, що критичність інциденту формується як інтегральна характеристика, яка залежить не лише від безпосереднього технічного впливу, але й від структурної значущості ураженого сервісу та характеру поширення впливу в мережі залежностей. Показано, що саме поєднання цих факторів забезпечує коректніше відображення реального рівня системного ризику. Запропоновано графову модель сервісної інфраструктури та концептуальний підхід до інтегрального оцінювання критичності, що поєднує технічні, структурні, каскадні та бізнесові показники в межах багаторівневого агрегування. Встановлено, що врахування каскадних ефектів і структурної важливості сервісів є ключовим для точного оцінювання інцидентів, оскільки дозволяє враховувати як прямі, так і непрямі наслідки та визначати потенціал трансформації локальних збоїв у системні порушення. Результати дослідження можуть бути використані фахівцями з кібербезпеки, архітекторами інформаційних систем і аналітиками центрів моніторингу інцидентів у державних та корпоративних ІТ-інфраструктурах для підвищення точності пріоритизації інцидентів і оцінювання системних ризиків. 2026-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10348 Title: Review of trends and prospects in the development of infocommunication system devices Authors: Melnychok, Oleh; Мельничок, Олег Abstract: The study was motivated by the need to develop high-speed infocommunication systems in connection with the growth of digital traffic volumes and the limitations of conventional electronic switching, which created the need to analyse optical switching technologies, nanophotonic structures and methods for manufacturing photonic components. The aim of the study was to systematically analyse optical switching technologies and nanophotonic components, evaluate their properties, advantages and disadvantages, and determine their possible applicatioxhing speed, implementation technology and level of integration. The analysis indicated that the development of infocommunication systems had driven a transition from electronic to optical switching, which could reduce switching latency to 1 ps-10 ns, increase single-channel capacity to 400 Gbit/s-1.6 Tbit/s or higher, and reduce energy consumption to 0.5-5 pJ/bit. Hybrid photonic-electronic architectures were particularly promising, with the photonic domain used for high-speed data transmission and the electronic domain for control and routing. Wavelength-division multiplexing technologies enabled transport networks to scale to tens and hundreds of terabits per second, while the development of all-optical networks remained constrained by the need for 3R signal regeneration and the complexity of routing and wavelength assignment. Nanophotonic and plasmonic technologies can overcome the diffraction limits of conventional photonics and support nanometre-scale components; plasmonic waveguides (20-200 nm) provide a substantially higher level of integration than dielectric waveguides, although they have greater propagation losses. Photonic integrated circuits have reached the highest technology readiness level (Technology Readiness Level 7-9), whereas plasmonic and terahertz technologies are predominantly at Technology Readiness Levels 3-6. Researchers, engineers, and telecommunications system developers may use these findings when designing optical networks and photonic components.; Актуальність визначалася необхідністю розвитку високошвидкісних інфокомунікаційних систем в умовах зростання обсягів цифрового трафіку та обмежень традиційної електронної комутації, що зумовлювало потребу в аналізі оптичних комутаційних технологій, нанофотонних структур і методів створення фотонних компонентів. Метою було здійснити системний аналіз технологій оптичної комутації та нанофотонних компонентів, оцінювання їх характеристик, переваг і обмежень, а також визначення можливостей використання у сучасних високошвидкісних інфокомунікаційних мережах. У дослідженні проаналізовано наукові джерела із використанням бібліографічного, порівняльного, систематизаційного та технологічного аналізу для оцінювання оптичних комутаторів, нанофотонних технологій і методів їх виготовлення. Проведено класифікацію пристроїв за принципом роботи, швидкодією, технологією реалізації та рівнем інтеграції. Встановлено, що розвиток інфокомунікаційних систем зумовив перехід від електронної до оптичної комутації, яка забезпечує скорочення затримки комутації до 1 пс-10 нс, підвищення пропускної здатності одного каналу до 400 Гбіт/с – 1,6 Тбіт/с і більше та зниження енергоспоживання до 0,5-5 пДж/біт. Показано перспективність гібридних фотонноелектронних архітектур, у яких фотонний домен використовується для високошвидкісної передачі даних, а електронний – для керування й маршрутизації. Визначено, що технології спектрального ущільнення забезпечують масштабування транспортних мереж до десятків і сотень терабіт за секунду, тоді як розвиток повністю оптичних мереж стримується необхідністю 3R-регенерації сигналу та складністю задачі маршрутизації і призначення довжин хвиль. Показано, що нанофотонні та плазмонні технології дозволяють подолати дифракційні обмеження класичної фотоніки, забезпечуючи створення компонентів нанометрового масштабу, а плазмонні хвилеводи (20-200 нм) значно підвищують рівень інтеграції порівняно з діелектричними, хоча характеризуються більшими втратами поширення. Встановлено, що інтегральні фотонні схеми досягли найвищого рівня технологічної готовності (Technology Readiness Level 7-9), тоді як плазмонні та терагерцові технології перебувають переважно на рівнях Technology Readiness Level 3-6. Результати можуть використовуватися науковцями, інженерами та розробниками телекомунікаційних систем під час проєктування оптичних мереж і фотонних компонентів. 2026-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10347 Title: Digital twin of a hybrid power supply systemfor scenario optimisation of battery storage unit modes Authors: Povsheniuk, Andrii; Повшенюк, Андрій Abstract: The purpose of the study was to determine how different approaches to battery module management affect the energy and economic characteristics of a local solar power system considering the actual consumption schedule, set charge limits, and tariff scheme. The method of scenario modelling of battery storage operating modes based on a digital twin was applied. It was found that the battery storage management parameters affect the import of electricity from the grid, the loss of solar generation, the relative cost of electricity, and the level of autonomy of the hybrid power supply system. The actual operating mode, basic control logic, minimum charge reserve, charging time, tariff structure, and battery storage capacity were compared. Based on the results of scenario modelling, it was found that changing the battery storage management mode affects the import of electricity from the grid, the loss of solar generation, the relative cost of electricity, and the energy self-sufficiency rate. In actual operating mode, imports from the network amounted to 25 kWh, the relative cost was 15.68 c.u., and the energy self-sufficiency rate – 49.91%. The basic modelling reduced the import to 20.88 kWh and the relative cost to 12.19 c.u., increasing self-sufficiency to 58.17%. The best economic result was obtained in the scenario with a decrease in the minimum battery reserve: imports decreased to 17.37 kWh, relative cost – to 8.69 c.u., and selfsufficiency increased to 65.19%. Increasing the battery capacity to 20 kWh provided the lowest losses of solar generation – 7.6 kWh and the highest self-consumption rate – 81.39%. The tariff-oriented regime showed that the economic effect depends not only on the volume of imports, but also on the time of electricity consumption from the grid. Practical significance lies in the possibility of using the results by designers and operators of local solar systems with a battery to choose rational settings for the charge reserve, charging time, tariff consumption, and the feasibility of increasing the storage capacity.; Метою дослідження було визначити, як різні підходи до керування батарейним модулем позначаються на енергетичних і економічних характеристиках локальної сонячної енергосистеми з урахуванням фактичного графіка споживання, заданих меж заряду та тарифної схеми. Застосовано метод сценарного моделювання режимів роботи акумуляторного накопичувача на основі цифрового двійника. Виявлено, що параметри керування акумуляторним накопичувачем впливають на імпорт електроенергії з мережі, втрати сонячної генерації, відносну вартість електроенергії та рівень автономності гібридної системи електроживлення. Було порівняно фактичний режим експлуатації, базової логіки керування, мінімального резерву заряду, часу заряджання, тарифної структури та ємності акумуляторного накопичувача. За результатами сценарного моделювання встановлено, що зміна режиму керування акумуляторним накопичувачем впливає на імпорт електроенергії з мережі, втрати сонячної генерації, відносну вартість електроенергії та рівень енергетичної самозабезпеченості. У фактичному режимі імпорт із мережі становив 25 кВт·год, відносна вартість – 15,68 ум. од., а рівень енергетичної самозабезпеченості – 49,91 %. Базова симуляція зменшила імпорт до 20,88 кВт·год і відносну вартість до 12,19 ум. од., підвищивши самозабезпеченість до 58,17 %. Найкращий економічний результат отримано у сценарії зі зменшенням мінімального резерву заряду акумулятора: імпорт знизився до 17,37 кВт·год, відносна вартість – до 8,69 ум. од., а самозабезпеченість зросла до 65,19 %. Збільшення ємності акумулятора до 20 кВт·год забезпечило найнижчі втрати сонячної генерації – 7,6 кВт·год і найвищий рівень самоспоживання – 81,39 %. Водночас тарифно-орієнтований режим показав, що економічний ефект залежить не лише від обсягу імпорту, а й від часу споживання електроенергії з мережі. Практична значимість полягає у можливості використання результатів проєктувальниками та операторами локальних сонячних систем із батареєю для вибору раціональних налаштувань резерву заряду, часу заряджання, тарифного споживання та доцільності збільшення ємності накопичувача. 2026-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10346 Title: A qualimetric taxonomy of quality indicatorsfor evaluating protected data processing in socio-economic systems Authors: Paslavskyi, Yuriy; Hurtovyi, Ivan; Tsitsiliano, Denis; Trishch, Roman; Паславський, Юрій; Гуртовий, Іван; Цициліано, Денис; Тріщ, Роман Abstract: Decisions about protected data-processing software in banks, payment services, public registries, and social-service platforms require indicators whose meaning and role can be traced; a simple list of quality properties does not provide this basis. The study aimed to develop a qualimetric taxonomy and a machinereadable indicator contract that prepare heterogeneous evidence for scenario-specific quality assessment. The study used structured document analysis of software-quality standards, metrological guidance, qualimetric research, and recent protected-processing studies, followed by rule-based consolidation of candidate properties, two illustrative scenario walkthroughs, and fifteen focused software tests. The analysis distinguished five evaluation objects and produced seven indicator groups: functional suitability, resource efficiency, reliability, security and trust, compatibility, maintainability, and socio-organisational impact. Each indicator was represented by an eight-field passport recording its purpose, operational definition, unit, direction of improvement, source and acquisition method, uncertainty, decision role, and missing-evidence rule; the passport was separated from scenario-specific normalisation, thresholds, weights, policy source, and version. Three roles separated mandatory conditions, comparison objectives, and diagnostic information; Know Your Customer and Payment Verification scenarios showed that processing time can be a comparison objective in one service and a mandatory deadline in another. Fifteen verification cases covered schema validity, numerical values, normalisation, constraints, missing evidence, reproducibility, and transfer to the evaluator, while a completed processing-time passport demonstrated how evidence semantics remain traceable before aggregation. The structure can be used by software developers, evaluators, procurement teams, and service owners to prepare traceable inputs for admissibility checks, composite evaluation, and multi-criteria selection without treating missing or incomparable evidence as favourable.; Рішення щодо програмних засобів захищеного опрацювання даних у банках, платіжних сервісах, державних реєстрах і платформах соціальних послуг потребують показників, значення та роль яких можна простежити; простий перелік властивостей якості не створює такої основи. Метою дослідження було розробити кваліметричну таксономію та машиночитний контракт показників, що готують різнорідні дані для сценарного оцінювання якості. Застосовано структурований аналіз документів зі стандартами якості програмного забезпечення, метрологічними настановами, кваліметричними дослідженнями й сучасними працями із захищеного опрацювання даних, після чого виконано формалізоване об’єднання властивостей, два ілюстративні сценарні проходи та п’ятнадцять цільових програмних тестів. Аналіз розмежував п’ять об’єктів оцінювання та сформував сім груп показників: функціональну придатність, ресурсну ефективність, надійність, безпеку і довіру, сумісність, супроводжуваність та соціально-організаційний вплив. Кожний показник подано восьмипольовим паспортом із метою, операційним визначенням, одиницею, напрямом поліпшення, джерелом і способом отримання, невизначеністю, роллю в рішенні та правилом відсутніх даних; паспорт відокремлено від сценарних параметрів нормування, порогів, ваг, джерела політики та версії. Три ролі розмежували обов’язкові умови, критерії порівняння і діагностичну інформацію; сценарії перевірки клієнта та платежу показали, що час опрацювання може бути критерієм порівняння в одному сервісі та обов’язковим строком в іншому. П’ятнадцять програмних випадків охопили коректність схеми, числових значень, нормування й обмежень, роботу з відсутніми даними, відтворюваність і передавання до засобу оцінювання, а заповнений паспорт часу показав, як зміст доказових даних зберігається до агрегування. Структуру можуть використовувати розробники, оцінювачі, закупівельні підрозділи та власники сервісів для підготовки простежуваних вхідних даних до перевірки допустимості, комплексного оцінювання й багатокритеріального вибору без подання відсутніх або непорівнюваних даних як сприятливих. 2026-01-01T00:00:00Z