A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur

A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur

It is proposed a methodology and architecture for modeling and assessing consequences of cascade effects in critical infrastructure networks, what is based on M&S (Modeling and Simulation) paradigm. The methodology allows represent critical infrastructure in different operating states depend...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автори: Сенченко, В. Р., Бойченко, А. В., Коваль, О. В., Хоменко, О. М.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут проблем реєстрації інформації НАН України 2025
Теми:
critical infrastructure
cascading effect
tools
modeling
simulation
software
platform
Онлайн доступ:http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/335624
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Data Recording, Storage & Processing

Репозитарії

Data Recording, Storage & Processing
id drspiprikievua-article-335624
record_format ojs
institution Data Recording, Storage & Processing
baseUrl_str
datestamp_date 2025-08-09T14:55:54Z
collection OJS
language Ukrainian
topic critical infrastructure
cascading effect
tools
modeling
simulation
software
platform
spellingShingle critical infrastructure
cascading effect
tools
modeling
simulation
software
platform
Сенченко, В. Р.
Бойченко, А. В.
Коваль, О. В.
Хоменко, О. М.
A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur
topic_facet критична інфраструктура
каскадний ефект
інструментальні засоби
моделювання
симуляція
програмне забезпечення
платформа
critical infrastructure
cascading effect
tools
modeling
simulation
software
platform
format Article
author Сенченко, В. Р.
Бойченко, А. В.
Коваль, О. В.
Хоменко, О. М.
author_facet Сенченко, В. Р.
Бойченко, А. В.
Коваль, О. В.
Хоменко, О. М.
author_sort Сенченко, В. Р.
title A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur
title_short A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur
title_full A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur
title_fullStr A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur
title_full_unstemmed A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur
title_sort methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur
title_alt Методологія та архітектура платформи моделювання взаємозалежностей у критичних інфраструктурах при виникненні каскадних ефектів
description It is proposed a methodology and architecture for modeling and assessing consequences of cascade effects in critical infrastructure networks, what is based on M&S (Modeling and Simulation) paradigm. The methodology allows represent critical infrastructure in different operating states depending on the research scope and objectives. Based on the results of the analysis Cascade Effects in Interconnected Critical Infrastructures Modeling and Simulating Platform was proposed.  The platform integrates frameworks for in-depth analysis of underlying mechanisms, revealing hidden connections and potential vulnerabilities. A web portal provides centralized access to data sources, while ontologies offer structured frameworks to model complex relationships, ensuring semantic clarity. Knowledge bases store expert insights and historical data, enabling systematic analysis. Simulations allow dynamic testing of scenarios, revealing how changes in one component affect the whole system. Visualization tools transform abstract data into intuitive graphs, maps, or dashboards, making patterns and anomalies easier to identify. The proposed architecture is distributed and is based on using data compatibility standards to interact with open-source tools and frameworks for modeling and simulating of various scenarios of cascading effects. As part of the platform, existing high-level languages and software tools for modeling and simulating cascade effects in interconnected critical infrastructures, including graph representation of models as well as determining their functional advantages for different subject domains have been reviewed. That allows researchers construct complex models of critical infrastructures, explore as standalone nodes as their interdependencies, simulate Interacting spreading processes then anticipate the effects impact and consequences. The work is being carried out as a part of SACE-24 project and the results will allow visualize, model, and plan resilience measures in areas such as power grids, transportation, water supply, and communication systems. Fig.: 2. Refs: 37 titles.
publisher Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
publishDate 2025
url http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/335624
work_keys_str_mv AT senčenkovr amethodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
AT bojčenkoav amethodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
AT kovalʹov amethodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
AT homenkoom amethodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
AT senčenkovr metodologíâtaarhítekturaplatformimodelûvannâvzaêmozaležnostejukritičnihínfrastrukturahpriviniknenníkaskadnihefektív
AT bojčenkoav metodologíâtaarhítekturaplatformimodelûvannâvzaêmozaležnostejukritičnihínfrastrukturahpriviniknenníkaskadnihefektív
AT kovalʹov metodologíâtaarhítekturaplatformimodelûvannâvzaêmozaležnostejukritičnihínfrastrukturahpriviniknenníkaskadnihefektív
AT homenkoom metodologíâtaarhítekturaplatformimodelûvannâvzaêmozaležnostejukritičnihínfrastrukturahpriviniknenníkaskadnihefektív
AT senčenkovr methodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
AT bojčenkoav methodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
AT kovalʹov methodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
AT homenkoom methodologyandarchitectureoftheplatformformodelinginterdependenciesincriticalinfrastructureswhencascadingeffectsoccur
first_indexed 2025-09-17T09:26:43Z
last_indexed 2025-09-17T09:26:43Z
_version_ 1851774435527229440
spelling drspiprikievua-article-3356242025-08-09T14:55:54Z A methodology and architecture of the platform for modeling interdependencies in critical infrastructures when cascading effects occur Методологія та архітектура платформи моделювання взаємозалежностей у критичних інфраструктурах при виникненні каскадних ефектів Сенченко, В. Р. Бойченко, А. В. Коваль, О. В. Хоменко, О. М. критична інфраструктура, каскадний ефект, інструментальні засоби, моделювання, симуляція, програмне забезпечення, платформа critical infrastructure, cascading effect, tools, modeling, simulation, software, platform It is proposed a methodology and architecture for modeling and assessing consequences of cascade effects in critical infrastructure networks, what is based on M&S (Modeling and Simulation) paradigm. The methodology allows represent critical infrastructure in different operating states depending on the research scope and objectives. Based on the results of the analysis Cascade Effects in Interconnected Critical Infrastructures Modeling and Simulating Platform was proposed.  The platform integrates frameworks for in-depth analysis of underlying mechanisms, revealing hidden connections and potential vulnerabilities. A web portal provides centralized access to data sources, while ontologies offer structured frameworks to model complex relationships, ensuring semantic clarity. Knowledge bases store expert insights and historical data, enabling systematic analysis. Simulations allow dynamic testing of scenarios, revealing how changes in one component affect the whole system. Visualization tools transform abstract data into intuitive graphs, maps, or dashboards, making patterns and anomalies easier to identify. The proposed architecture is distributed and is based on using data compatibility standards to interact with open-source tools and frameworks for modeling and simulating of various scenarios of cascading effects. As part of the platform, existing high-level languages and software tools for modeling and simulating cascade effects in interconnected critical infrastructures, including graph representation of models as well as determining their functional advantages for different subject domains have been reviewed. That allows researchers construct complex models of critical infrastructures, explore as standalone nodes as their interdependencies, simulate Interacting spreading processes then anticipate the effects impact and consequences. The work is being carried out as a part of SACE-24 project and the results will allow visualize, model, and plan resilience measures in areas such as power grids, transportation, water supply, and communication systems. Fig.: 2. Refs: 37 titles. Моделювання та симуляція за допомогою програмних засобів дозво-ляють більш точно оцінити вразливості критичної інфраструктури (КІ), що дає змогу зрозуміти потенційні збої і виробити рішення щодо покращення наслідків каскадних ефектів. Проте ефективний аналіз КІ має враховувати складні, багатовимірні характеристики інфраструктури та залежності між її об’єктами. У статті представлено методологію моделювання та симуляції взаємозалежностей критичної інфраструктури під впливом каскадних ефектів. На базі методології запропоновано загальну архітектуру інтегрованої платформи, яка залучає розробки існуючих інструментів open sources та frameworks для моделювання та симуляції каскадних ефектів. Робота виконується в рамках проєкту «SACE-24». Завдяки інтеграції перевірених інструментів моделювання, комплексного керування даними таке рішення може значно покращити здатність аналізувати та пом’якшувати наслідки каскадних збоїв у КІ. Інститут проблем реєстрації інформації НАН України 2025-05-20 Article Article application/pdf http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/335624 10.35681/1560-9189.2025.27.1.335624 Data Recording, Storage & Processing; Vol. 27 No. 1 (2025); 28-41 Регистрация, хранение и обработка данных; Том 27 № 1 (2025); 28-41 Реєстрація, зберігання і обробка даних; Том 27 № 1 (2025); 28-41 1560-9189 uk http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/335624/324895 Авторське право (c) 2025 Реєстрація, зберігання і обробка даних

Схожі ресурси