Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж
General approaches to modeling military conflicts are considered. A probabilistic and statistical model for computing probability of a military conflict in the form of Bayesian network was constructed. The complexity of modeling military conflicts is due to the high dynamics of interacting systems w...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/126680 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System research and information technologies |
| Завантажити файл: |  |
Institution
System research and information technologies| _version_ | 1866302173566992384 |
|---|---|
| author | Kanhun, Hanna I. Bidyuk, Petro I. Jirov, Olexander L. |
| author_facet | Kanhun, Hanna I. Bidyuk, Petro I. Jirov, Olexander L. |
| author_sort | Kanhun, Hanna I. |
| baseUrl_str | http://journal.iasa.kpi.ua/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-04-12T11:42:34Z |
| description | General approaches to modeling military conflicts are considered. A probabilistic and statistical model for computing probability of a military conflict in the form of Bayesian network was constructed. The complexity of modeling military conflicts is due to the high dynamics of interacting systems with many unknown or non-measurable variables and parameters. The constructed model takes into consideration incompleteness and fuzziness of the available information. The purpose of the model is not only in revealing existing links and dependencies between the processes selected, but also in forecasting the probability of future conflicts using results of the analysis of the current situation. A modeling was performed using available statistical data, a series of computational experiments was fulfilled and analysis of the results was performed. Statistical data was taken from open sources. The constructed model was used for computing the probability of internal and external conflicts for Ukraine. The obtained numerical results correspond to the actual situation. |
| doi_str_mv | 10.20535/SRIT.2308-8893.2018.1.06 |
| first_indexed | 2025-07-17T10:23:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
Г.І. Кангун, П.І. Бідюк, О.Л. Жиров, 2018
82 ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2018, № 1
TIДC
ПРОБЛЕМИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ І
УПРАВЛІННЯ В ЕКОНОМІЧНИХ, ТЕХНІЧНИХ,
ЕКОЛОГІЧНИХ ТА СОЦІАЛЬНИХ СИСТЕМАХ
УДК 519.226; 355.01
DOI: 10.20535/SRIT.2308-8893.2018.1.06
МОДЕЛЮВАННЯ ВІЙСЬКОВИХ КОНФЛІКТІВ
З ВИКОРИСТАННЯМ БАЙЄСОВИХ МЕРЕЖ
Г.І. КАНГУН, П.І. БІДЮК, О.Л. ЖИРОВ
Анотація. Розглянуто загальні підходи до моделювання військових конфлік-
тів. Побудовано ймовірнісно-статистичну модель для встановлення ймовірно-
сті настання військового конфлікту у вигляді байєсової мережі. Складність
моделювання військового конфлікту полягає у високій динаміці взаємодійних
систем з багатьма невідомими або невимірюваними змінними і параметрами.
У створеній моделі враховано неповноту та нечіткість наявної інформації. По-
будована модель має на меті не тільки виявлення існуючих взаємозв’язків та
залежностей між вибраними процесами, а i прогнозування ймовірності виник-
нення майбутніх конфліктів на основі результатів аналізу поточної ситуації.
Проведено моделювання з використанням наявних статистичних даних, вико-
нано серію обчислювальних експериментів та аналіз отриманих результатів.
Статистичні дані для формування вибірки даних взято з відкритих джерел. За
побудованою моделлю оцінено ймовірність внутрішнього та зовнішнього
конфліктів в Україні. Отримані числові результати відповідають реальній си-
туації.
Ключові слова: моделювання, військовий конфлікт, мережі Байєса, прогнозу-
вання.
ВСТУП
Життя в умовах нестабільності міжнародних відносин та переходу до нових,
більш складних методів ведення конфліктів вимагає від України відповідно-
го рівня системи національної безпеки та оборони, що зможе гарантувати
можливість реалізації обраного політичного курсу і мінімізувати вплив ін-
ших держав на рішення, що приймаються, для обрання курсу, оптимального
саме для української держави, а не інших зацікавлених сторін.
Побудова моделі процесу дозволяє всебічно розглянути процес та про-
гнозувати розвиток ситуації, що в результаті полегшує пошук оптимального
рішення. Складність моделювання військового конфлікту полягає передусім
у тому, що він є динамічною системою з багатьма невідомими або невимі-
рюваними параметрами. Варто враховувати неповноту та нечіткість інфор-
мації. Аналіз та моделювання подібної системи має на меті не тільки вияв-
лення існуючих взаємозв’язків та залежностей, а i передбачення та
попередження майбутніх конфліктів на підставі результатів аналізу.
Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж
Системні дослідження та інформаційні технології, 2018, № 1 83
Одним з методiв аналiзу та моделювання вiйськових конфлiктiв є метод
експертних оцiнок, приклади практичного застосування якого розглядають-
ся у працях [1, 2]. Автори праці [1] ефективно застосували метод експертних
оцiнок для цiлей воєнно-полiтичного прогнозування на прикладi Росiї. Не-
долiк, зумовлений суб’єктивнiстю оцiнок, усунено через залучення значної
кiлькості експертiв. У свою чергу, у праці [2] для дослідження можливих
стратегій Росії для вирішення проблеми Пiвденних Курил сформовано
iєрархiчну цiльову структуру дослiджуваної проблеми та застосовано метод
аналiзу iєрархiй Т. Саатi. Подані результати використання методу аналiзу
iєрархiй показали достатню його ефективність. Формування iєрархiчних
цiльових структур забезпечило належну структуризацію дослiджуваної про-
блеми, що дозволить суттєво спростити роботу аналiтикiв та експертiв.
Кiлькiснi оцiнки елементiв дерева цiлей дають змогу приймати бiльш обґру-
нтовані рiшення щодо вибору тієї чи іншої стратегії поведінки в конфлiктi.
У праці [3] окреслено пiдхiд до формалiзацiї конфлiкту, побудови його
математичної моделi та дослiдження конфлiкту як багатовимірного, неодно-
значного та слабкопередбачуваного явища. Отримана модель дозволяє ба-
чити тенденцiї розвитку та можливостi процесiв, а спецiальнi процедури не
потребують нагромадження статистичного матерiалу. Методику формуван-
ня множини факторiв воєнного конфлiкту та системи взаємозв’язкiв мiж
ними наведено у праці [4], у якій викладено метод формалізації негативних
та рiзнознакових взаємозв’язкiв мiж елементами когнітивних карт з викори-
станням логiки антонiмiв. Для вираження негативних та рiзнознакових
зв’язкiв мiж елементами когнiтивних карт уведено вiдповiднi оператори,
сформовано їх основні властивості.
Можливість застосування нейронних мереж і зокрема байєсової ней-
ронної мережі, досліджується у працях [5, 6]. У праці [6] розглядаються па-
ри учасників і відповідно для кожної пари пропонується такий набір пара-
метрів:
демократія (для кожної країни визначається за шкалою від мінус де-
сяти до десяти, де десять — повна демократія, а мінус десять — повне само-
державство, після чого обирається мінімальне з двох значень);
союзники (бінарна величина, що набуває значення 1, якщо члени па-
ри пов’язані будь-якою формою військового союзу, та 0, якщо військовий
союз відсутній);
сусідство (має значення 1, якщо члени пари мають спільний кордон,
та 0, якщо спільних кордонів не мають);
відстань (обраховується як десятковий логарифм відстані в кіломет-
рах між столицями членів пар);
основна сила (дорівнює 1 для наддержав і 0 для всіх інших);
спроможність (обраховується як десятковий логарифм суми загаль-
ної кількості населення, кількості людей в міських районах, промислового
споживання енергії, виробництва чавуну і сталі, кількості активних військо-
вослужбовців, військових витрат у доларах за останні п’ять років (від силь-
нішої держави до слабшої);
залежність (сума значень експорту та імпорту між країнами, поділе-
на на валовий внутрішній продукт (ВВП) сильнішої країни; цей параметр є
Г.І. Кангун, П.І. Бідюк, О.Л. Жиров
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2018, № 1 84
неперервним і вимірює рівень економічної незалежності менш економічно
залежного члена пари).
Як набір даних у роботі використано політично значущі періоди перед
холодною війною (1885–1945 рр.) та під час холодної війни. Установлено,
що використання чотирьох параметрів — демократії, союзників, спромож-
ності і залежності — або тільки залежності, або тільки можливості дає змогу
уникнути всіх передбачених конфліктів. Використання тільки демократії
дозволило уникнути 90% прогнозованих конфліктів, лише союзників — 77%.
У цій роботі увагу приділено моделюванню та прогнозуванню можли-
вості виникнення конфлікту для окремих сутностей, а не пар сутностей, на
базі параметрів їх стану.
ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ
Побудова моделі досліджуваного процесу дає змогу всебічно розглянути
процес та прогнозувати розвиток ситуації, що в результаті полегшує пошук
раціонального або оптимального рішення. Мета аналізу та моделювання по-
дібної системи полягає не лише у виявленні існуючих взаємозв’язків та за-
лежностей, а й у передбаченні та попередженні майбутніх конфліктів за ре-
зультатами аналізу.
Завдання роботи — розроблення ймовірнісної моделі військового кон-
флікту на базі байєсової мережі, яка дозволить всебічно розглянути війсь-
ковий конфлікт та ймовірності варіантів його розвитку на підставі вибірки
статистичних даних.
ПОБУДОВА МОДЕЛІ
Первинним і одним з найважливіших завдань побудови моделі воєнного
конфлікту на базі байєсової мережі є обрання змінних (вузлів) мережі та
опис взаємозв’язків між ними. Будемо вважати можливим один з двох ре-
зультуючих вузлів:
1) внутрішній конфлікт (імовірність конфлікту всередині країни —цей
вузол включатиме такі типи конфліктів, як повстання або революція, грома-
дянська війна, відсутність внутрішнього конфлікту);
2) зовнішній конфлікт (імовірність конфлікту з іншою країною, вклю-
чатиме наявність та відсутність зовнішнього конфлікту).
Більш складним завданням є раціональний вибір вихідних змінних мо-
делі. Виходячи з результатів дослідження [4], але з урахуванням переходу
від дослідження пар сутностей до дослідження окремих сутностей, вважає-
мо доцільним обрати такі впливові змінні:
індекс людського розвитку;
рівень інфляції;
контроль корупції;
демократію;
наявність поточного конфлікту;
рівень міграції;
військові витрати (%GPD);
Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж
Системні дослідження та інформаційні технології, 2018, № 1 85
ренту природних ресурсів (%GPD).
Ці змінні мають подану нижче інтерпретацію.
Індекс людського розвитку — інтегральний показник, що розрахову-
ється щорічно для міждержавного порівняння і вимірювання рівня життя,
грамотності, освіченості і довголіття як основних характеристик людського
потенціалу досліджуваної території. Це стандартний інструмент для загаль-
ного порівняння рівня життя різних країн і регіонів. Індекс публікується в
межах програми розвитку Організації Об’єднаних Націй у звітах про розви-
ток людського потенціалу [7].
Інфляція — надмірне відносно потреб товарообігу збільшення кількості
паперових грошей з наступним їх швидким знеціненням [8]. Проявляється
зростанням загального рівня цін та зниженням купівельної спроможності
грошей.
Індекс контролю корупції відображає ступінь, у якому державна влада
функціонує з метою особистої вигоди, у тому числі дрібних і великих форм
корупції, а також захоплення держави з боку еліт і приватних інтересів [9].
За розрахунковим показником країни оцінюються в одиницях стандартного
нормального розподілу, тобто приблизно від -2,5 до 2,5. За ним також вимі-
рюється сила і ефективність політики країни та інституціональних меж для
запобігання і боротьби з корупцією.
Демократія — політичний режим, за якого єдиним легітимним джере-
лом влади в державі визнається її народ. При цьому управління державою
здійснюється народом безпосередньо (пряма демократія), або опосередкова-
но через обраних представників (представницька демократія) [10]. Іноді де-
мократію визначають також як набір ідей і принципів, що стосуються сво-
боди, власне вона і являє собою інституціональну свободу. У формулюванні
16-го президента США Авраама Лінкольна демократія — урядування «іме-
нем народу, силами народу і для народу».
Рівень міграції — якісний показник рівня міграції у країні, що набува-
тиме одного з трьох значень: переважної імміграції, переважної еміграції,
приблизно однакових їх значень.
Військовий бюджет (або військові витрати), відомий також як оборон-
ний бюджет, є обсягом фінансових ресурсів, що виділяються країною для
росту і підтримання збройних сил, необхідних для оборонних цілей. Війсь-
кові бюджети часто відображають, наскільки високою суб’єкт вважає ймо-
вірність загрози для нього, або міру агресії, яку він може проявити. Розмір
бюджету також відображає здатність країни фінансувати військові дії.
Оцінку природної ренти ресурсів розраховують як різницю між ціною
ресурсного товару і середньою вартістю його придбання. Цього досягають
через оцінку світових цін одиниць конкретних товарів і віднімання оцінки
середніх питомих витрат на виробництво (промислових витрат). Ці одиниці
множать на фактичну кількість товару, що країна виробляє, щоб визначити
ціну кожного товару як частки ВВП.
Необхідно формалізувати та, у разі потреби, дискретизувати всі обрані
змінні. Спочатку визначимо можливі значення результуючих змінних.
1. Внутрішній конфлікт = {наявність; відсутність}.
Г.І. Кангун, П.І. Бідюк, О.Л. Жиров
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2018, № 1 86
2. Зовнішній конфлікт = {наявність; відсутність}.
Потім формалізуємо вихідні параметри.
1. Індекс людського розвитку поділимо на категорії відповідно до та-
ких числових значень коефіцієнта:
– дуже високого (0,8 – 1);
– високого (0,7 – 0,8);
– середнього (0,55 – 0,7);
– низького (0 – 0,55).
2. Рівень інфляції визначається у відсотках відносно попереднього року
і може мати як від’ємні значення (дефляція), так і додатні (інфляція) значен-
ня відповідно. Залежно від числового значення коефіцієнта використано та-
ку шкалу:
– інфляції немає ( < 0 );
– низький рівень (0 – 5%);
– середній рівень (5% – 10%);
– високий рівень ( > 10% ).
3. Індекс контролю корупції набуває значень у проміжку [-2,5; 2,5]. Ві-
дповідно до статичних даних параметр набуватиме одного з таких значень:
– дуже низького ( < -1 );
– незадовільного ( -1 – 0 );
– задовільного ( 0 – 1,5 );
– високого ( > 1,5 ).
4. Змінна «демократія» набуватиме одного з таких лінгвістичних зна-
чень:
– відсутня;
– гібридний режим;
– перехідний період;
– повна демократія.
5. Наявність поточного конфлікту — бінарна змінна, що дорівнювати-
ме 1 за наявності конфлікту та 0 за його відсутності.
6. Рівень міграції включає як показник відтоку людей з країни, так і
показник притоку. Можливі такі його значення:
– переважна імміграція (більше населення вибуває, ніж прибуває);
– переважна еміграція (більше населення прибуває, ніж вибуває);
– приблизно однакові.
7. Показник військових витрат розраховується у доларах США або від-
сотках від ВВП. Пропонуються такі значення змінної на основі статистич-
них даних:
– додатне (збільшення частки військових витрат);
– від’ємне (зменшення частки військових витрат);
– стабільне.
8. Рента природних ресурсів показує рівень видобування та продажу
корисних копалин. Як відомо, значення цього показника напряму впливає на
ймовірність зовнішніх конфліктів. Можливі такі значення змінної:
– дуже високе ( > 20% );
– високе (10 – 20%);
Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж
Системні дослідження та інформаційні технології, 2018, № 1 87
– середнє (5 – 10%);
– низьке (0 – 5%).
Установлено взаємозв’язки між параметрами. Граф зв’язків зображено
на рисунку.
МОДЕЛЮВАННЯ ТА АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ
Для моделювання мереж Байєса створено множину бібліотек різними мо-
вами програмування. У цьому дослідженні використано бібліотеку SMILE
та графічний інтерфейс GeNIe. Статистичні дані для формування вибірки
даних взято з відкритих джерел. Вибірка складається з даних про 51 країну з
різними показниками обраних параметрів моделі.
Для навчання параметрів мережі використано такі алгоритми:
Estimated Posterior Importance Sampling (EPIS);
Adaptive Importance Sampling (AIS).
Аналіз чутливості досліджуваних мереж дає змогу виявити такі най-
більш чутливі змінні мережі, як демократія, контроль корупції, рента природ-
них ресурсів. Такий результат зберігається від мережі до мережі і означає,
що навіть невеликі зміни у цих вузлах істотно впливають на остаточний ре-
зультат (внутрішній або зовнішній конфлікт).
Проаналізуємо результати, отримані під час моделювання, для цільово-
го параметра «зовнішній конфлікт».
Із результатів першого експерименту видно, що за умови зростання
державних витрат на військову сферу ймовірність зовнішнього конфлікту
підвищується лише за наявності поточного військового конфлікту та низь-
кого або високого значення ренти природних ресурсів. Це зумовлюється
тим, що модель не розрізняє зовнішні конфлікти за типом (країна, що напа-
дає, чи країна, що захищається). Виходячи з цього, отримані результати по-
казують, що з імовірністю дещо вищою за 50% зовнішні конфлікти країн,
Індекс
людського
розвитку
Модель зв’язків між змінними мережі
Г.І. Кангун, П.І. Бідюк, О.Л. Жиров
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2018, № 1 88
які вже беруть учать у зовнішньому конфлікті, будуть продовжуватися і на-
далі, причому логічно припустити, що країни з низькою рентою природних
ресурсів в цьому випадку — це країни, що нападають, а з високою —що за-
хищаються.
За умови спадних витрат на військову сферу ймовірність зовнішнього
конфлікту коливається в межах 50% за умови низької та середньої рент при-
родних ресурсів. Це пояснюється тим, що зменшення військових витрат по-
рівняно з попередніми роками збільшує ймовірність завершення існуючих
конфліктів через нестачу фінансування військових дій; це зменшує ймовір-
ність початку нових конфліктів з боку агресора проте збільшує ймовірність
стати жертвою конфлікту.
У разі збереження сталого рівня витрат на військову сферу високою
(80%) є ймовірність зовнішнього конфлікту за умови низької ренти природ-
них ресурсів та наявності поточного конфлікту — фактично продовження
існуючого конфлікту (для захоплення природних ресурсів) на поточному
рівні. За інших умов, навіть за попередньої наявності конфлікту, зовнішній
конфлікт малоймовірний.
На підставі результатів другого експерименту (після видалення з мере-
жі найменш впливових зв’язків) можна зробити такі висновки. Із таблиць
умовних ймовірностей змінної «зовнішній конфлікт» видно, що, на відміну
від попередньої моделі, за умови зростання державних витрат на військову
сферу ймовірність виникнення зовнішнього конфлікту підвищується до 67%
за високого значення ренти природних ресурсів, причому це значення збері-
гається як за наявності поточного конфлікту, так і його відсутності. За низь-
кої ренти природних ресурсів та відсутності конфлікту ймовірність зовніш-
нього конфлікту зростає до 48%. Отже, імовірність наявності зовнішнього
конфлікту за другою моделлю вища за умови високої ренти природних ре-
сурсів і не залежить від наявності чи відсутності поточного конфлікту. Такі
результати вважаємо більш достовірними ніж отримані за попередньою мо-
деллю.
У разі збереження сталого рівня витрат на військову сферу високою
(75%) є ймовірність виникнення зовнішнього конфлікту за умови низької
ренти природних ресурсів та, на відміну від попередньої моделі, відсутності
поточного конфлікту.
У зв’язку з кардинальною розбіжністю результатів першого та другого
експериментів відносно змінної «поточний конфлікт» за схожих результатів
відносно інших змінних для подальших експериментів цей вузол вирішено
видалити з мережі.
За результатами третього експерименту, за умови зростання державних
витрат на військову сферу та середньої ренти природних ресурсів, імовір-
ність зовнішнього конфлікту майже повністю відсутня (<1%). Це поясню-
ється відсутністю необхідності отримувати природні ресурси з інших країн.
Водночас нарощування та підтримання військової сили гарантує захист від
нападу на країну ззовні. Відсутність демократії за низької ренти природних
ресурсів також показує низьку (10%) ймовірність зовнішнього конфлікту
навіть у разі збільшення витрат на військову сферу. Для перехідної та повної
демократії цей показник підвищується до 33% і 38% відповідно, а ймовір-
ність зовнішнього конфлікту за гібридної демократії підвищується до 84%.
Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж
Системні дослідження та інформаційні технології, 2018, № 1 89
За високої ренти природних ресурсів імовірність зовнішнього конфлікту
становить високі значення (67%) для будь-якого типу демократії в країні
аналогічно до попереднього експерименту.
За спадних військових витрат імовірність зовнішнього конфлікту май-
же відсутня за умови високої та дуже високої рент природних ресурсів (99%
і 89% — імовірність відсутності конфлікту відповідно). Ситуація для серед-
ньої ренти природних ресурсів однак значно відрізняється за зростаючих та
спадних витрат на військову сферу. За спадання військових витрат імовір-
ність зовнішнього конфлікту підвищується до 87% за відсутності демокра-
тії: спадаючи до 49% за перехідної та повної демократії та 12% за гібридної,
оскільки відсутність якісного підтримання військової сфери робить країну
вразливою перед нападниками. Відсутність демократії підвищує цю ймовір-
ність, що дозволить назвати воєнні дії «миротворчими» або визнати такими,
що допомагають населенню протидіяти існуючому режиму.
За стабільних військових витрат імовірність зовнішнього конфлікту
дуже низька для середньої, високої та дуже високої рент природних ресур-
сів. Лише за низької ренти в разі неповних різновидів демократії ймовір-
ність зовнішнього конфлікту коливається від 50% для відсутньої або гібрид-
ної до 88% для перехідної.
Отже, з отриманих під час проведення трьох експериментів таблиць
умовних імовірностей для змінної «зовнішній конфлікт» можна зробити такі
висновки:
Середня рента природних ресурсів сама по собі мало впливає на
ймовірність зовнішнього конфлікту, але ця ймовірність тим більша,
чим менше грошей держава витрачає на підтримання та покращення у вій-
ськовій сфері, і тим менша, ніж більш просунута форма демократії, наявна у
певній країні.
Збільшення військових витрат у країнах з низьким рівнем ренти ре-
сурсів та перехідною або повною формою демократії підвищує ймовірність
зовнішніх конфліктів (більш імовірно зі сторони агресора) і досягає свого
максимуму за гібридної демократії.
Стабільні військові витрати зазвичай означають стабільність країни
відносно військових конфліктів: підтримку існуючих та відсутність нових.
Розглянемо результати, отримані відносно змінної «внутрішній конф-
лікт». Для цього проведено три аналогічні до попередніх експерименти: з
повною моделлю, після видалення найменш важливих зв’язків і після вида-
лення вершини «поточний конфлікт».
Через надвелику кількість вхідних зв’язків змінної «внутрішній конф-
лікт» у першому експерименті повна таблиця умовних ймовірностей не на-
водилася. Однак можна зробити такі висновки.
По-перше, низький або дуже низький рівень контролю корупції у поєд-
нанні з не дуже високим рівнем індексу людського розвитку (ІЛР) та низь-
ким рівнем демократії дає майже 90%-ву ймовірність внутрішнього конфлі-
кту. Це легко пояснюється невдоволеністю мешканців країни рівнем життя.
По-друге, спостерігається низька ймовірність виникнення конфлікту за пе-
рехідного та повного показників демократії, а також — високого та дуже
високого рівнів ІЛР у поєднанні з низькою інфляцією та високим рів-
нем контролю корупції. Переважна імміграція у країну збільшує ймовірність
Г.І. Кангун, П.І. Бідюк, О.Л. Жиров
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2018, № 1 90
виникнення внутрішнього конфлікту навіть за високих показників рівня
життя та демократії. Причиною цього є як невдоволеність корінних мешка-
нців засиллям мігрантів, так і спроби мігрантів встановити свій лад у країні,
до якої вони мігрували, а також ведення нечесного життя.
З огляду на подані у другому експерименті дані висока ймовірність
внутрішнього конфлікту за низького або середнього значення ІЛР призво-
дить до переважної еміграції з країни і становить близько 83% для низького
рівня ІЛР та 50% для середнього. За високого та дуже високого значень ІЛР
відповідно до другої моделі ймовірність внутрішнього конфлікту майже від-
сутня, незначно зростаючи (33%) за високого ІЛР та переважної еміграції з
країни (яка, зазвичай, пов’язана з низьким рівнем демократії та високим рів-
нем контролю корупції).
Третій експеримент показав, що ймовірність внутрішнього конфлікту
за переважної імміграції дуже низька (17% і 4%) за високого та дуже висо-
кого значень ІЛР. За низького та середнього значень цього показника та пе-
реважної імміграції ймовірність внутрішнього конфлікту збільшується ( на
25% і 50%). У разі переважної еміграції з країни ймовірність внутрішнього
конфлікту також зменшується зі збільшенням значення ІЛР: від 79% за ни-
зького ІЛР до 25% за дуже високого. За приблизно однакових рівнів імміг-
рації та еміграції у країні, що досліджується, імовірність виникнення конф-
лікту, навпаки, збільшується зі збільшенням рівнів ІЛР: від 12% за низького
до 75% за високого рівня з падінням імовірності до 30% за дуже високого
ІЛР. Це пояснюється тим, що саме у країнах з високим рівнем ІЛР найбіль-
ше невдоволення викликають потоки мігрантів. Такі країни вже стали при-
вабливими для мігрантів з гірших (за ІЛР) країн, але, на відміну від країн з
дуже високим ІЛР, ще недостатньо окріплі для того, щоб витрати ресурсів
країни на мігрантів не впливали на рівень життя корінних мешканців.
Отже, з отриманих під час проведення усіх трьох експериментів таб-
лиць умовних ймовірностей для змінної «внутрішній конфлікт» можна зро-
бити такі висновки:
високий рівень контролю корупції зменшує ймовірність внутрішньо-
го конфлікту у країні;
низький або дуже низький рівень контролю корупції у поєднанні з не
дуже високим рівнем ІЛР та низьким рівнем демократії має майже 90%-ву
ймовірність внутрішнього конфлікту;
імовірність виникнення конфлікту за перехідного та повного показ-
ників демократії, а також високого та дуже високого рівнів ІЛР у поєднанні
з низькою інфляцією та високим рівнем контролю корупції майже дорівнює
нулю;
переважна імміграція у країну збільшує ймовірність виникнення
внутрішнього конфлікту навіть за високих показників рівня життя та демок-
ратії, особливо за середньої та високої інфляції.
Виконано також прогнозування конфліктів для України на основі побу-
дованої моделі. Прогнозована імовірність внутрішнього конфлікту стано-
вить 49%; імовірність зовнішнього — 63%. Така низька ймовірність зовніш-
нього конфлікту (низька, оскільки реально ймовірність зовнішнього
конфлікту в Україні дорівнює одиниці) пояснюється тим, що в контексті
розробленої моделі нинішній конфлікт пояснюється слабко, оскільки він
Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж
Системні дослідження та інформаційні технології, 2018, № 1 91
слабко пов’язаний як з рентою природних ресурсів, так і з рівнем демократії
або військових витрат.
Наступні експерименти спрямовано на пошук взаємозв’язків у вибірці
даних за допомогою алгоритмів «вивчення структури», що дозволяє гене-
рувати ймовірнісну модель у формі мережі Байєса з вибірки статистичних
даних.
У першому експерименті використовувався байєсовий пошук. Виявле-
но, що найбільш пов’язними є дані за такими змінними, як «контроль ко-
рупції», «ІЛР», «демократія» і «міграція».
Змінна «контроль корупції» виявилась параметром впливу відносно
інших трьох інших змінних. З отриманих таблиць умовних ймовірностей
випливає:
підвищення рівня контролю корупції сприяє підвищенню ІЛР;
підвищення рівня контролю корупції означає перехід до вищої фор-
ми демократії;
низький та дуже низький рівні контролю корупції зумовлюють пере-
важну еміграцію з країни, тоді як високий рівень — переважну імміграцію у
країну.
У другому експерименті отримано ще один результат генерування ме-
режі. Отриманий граф містить підграф, отриманий у попередньому експе-
рименті. На відміну від попереднього методу у генерованій мережі були та-
кож наявні змінні «індекс людського розвитку» та «внутрішній конфлікт».
Інфляція за такою моделлю впливає на ймовірність внутрішнього конфлікту
безпосередньо, тоді як міграція та демократія — опосередковано через змін-
ну «індекс людського розвитку». Відповідно до таблиць умовних імовірнос-
тей вузла «внутрішній конфлікт» за високого та дуже високого показників
ІЛР імовірність внутрішнього конфлікту підвищується лише за низького та
середнього рівнів контролю корупції і становить близько 50%. За низького
та середнього показників ІЛР імовірність внутрішнього конфлікту колива-
ється від 30% до 52%, падаючи до 10% за відсутності інфляції.
За цією моделлю отримано такий прогноз для України: імовірність вну-
трішнього конфлікту становить 48%.
ВИСНОВКИ
У роботі розглянуто проблему моделювання військових конфліктів, визна-
чення та формалізації параметрів моделі. Результатом роботи стала побудо-
вана модель військового конфлікту у формі мережі Байєса. Модель навчено
на сформованій з реальних статистичних даних вибірки, виконано серію об-
числювальних експериментів та проаналізовано отримані результати.
За побудованою моделлю оцінено ймовірність внутрішнього конфлікту
в Україні у 48%, що цілком відповідає реальності. Імовірність зовнішнього
конфлікту оцінено у 63%. Оскільки реально ймовірність зовнішнього конф-
лікту в Україні дорівнює одиниці, цей прогноз не є точним. Це зумовлено
тим, що в контексті розробленої моделі нинішній конфлікт пояснюється
слабко, оскільки він слабко пов’язаний як з рентою природних ресурсів, так
і з рівнем демократії або рівнем реальних військових витрат України.
Г.І. Кангун, П.І. Бідюк, О.Л. Жиров
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2018, № 1 92
Отже, модель можна вважати адекватною та придатною для практично-
го використання.
ЛІТЕРАТУРА
1. Богатирьов Е.Я. Аналіз методів військово-політичного прогнозування /
Е.Я. Богатирьов, Ю.Д. Макієв, В.П. Малішев // Стратегія громадянського
захисту: проблеми та дослідження. — 2013. — Т. 3. — №2(5).
2. Абаєв Л.Ч. Моделювання криз і конфліктів у міжнародних відносинах: досвід
практичного застосування / Л.Ч. Абаєв // Проблеми національної стратегії.
— 2012. — № 1. — С. 57–72.
3. Рома О.М. Спосiб формалiзацiї конфлiкту та його системне моделювання /
О.М. Рома, В.Б. Толубко, С.В. Лєнков // Ukrainian Information Security Re-
search Journal. — 2009. — Т. 11. — № 3(44).
4. Адаменко А.А. Методика формування множини факторiв воєнного конфлiкту
та системи взаємозв’язкiв мiж ними / А.А. Адаменко // Наука i технiка
повiтряних збройних сил України. — 2011. — № 1. — С. 141–145.
5. Beck N. Improving Quantitive Studies of International Conflict: A Conjecture /
N. Beck, G. King, Z. Langche // American Political science review. — 2000. —
Vol. 94. — N 1. — P. 21–35.
6. Marwala T. Modelling and Controlling Interstate Conflict, Budapest / T. Marwala,
M. Lagazio // Hungary: IEEE International Joint Conference on Neural networks.
— 2004. — P. 1–6.
7. The Human Development concept [Електронний ресурс]. — Режим доступу:
http://hdr.undp.org/en/humandev/
8. Словник української мови: в 11 т. / АН УРСР, Ін-т мовознавства; за ред. І.К. Бі-
лодіда. — Т. 4. — К.: Наук. думка, 1973. — С. 42.
9. Lambsdorff J. How Corruption Affects Persistent Capital Flows / J. Lambsdorff //
Economics of Governance. — 2003. — Vol. 4. — P. 229–243.
10. Етимологічний словник української мови: в 7 т. / АН УРСР, Ін-т мовознавства
ім. О.О. Потебні; ред. кол.: О.С. Мельничук, І.К. Білодід, В.Т. Коломієць,
О.Б. Ткаченко. — Т. 2. — К.: Наук. думка, 1982. — С. 31.
Надійшла 26.12.2017
|
| id | journaliasakpiua-article-126680 |
| institution | System research and information technologies |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T10:23:28Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | journaliasakpiua/c3/b6abea24f48f6cacab1d22bc9e0225c3.pdf |
| spelling | journaliasakpiua-article-1266802018-04-12T11:42:34Z Military conflicts modeling by making use of Bayesian networks Моделирование военных конфликтов с использованием байесовских сетей Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж Kanhun, Hanna I. Bidyuk, Petro I. Jirov, Olexander L. modeling military conflict Bayesian networks forecasting моделирование военный конфликт сети Байеса прогнозирование моделювання військовий конфлікт мережі Байєса прогнозування General approaches to modeling military conflicts are considered. A probabilistic and statistical model for computing probability of a military conflict in the form of Bayesian network was constructed. The complexity of modeling military conflicts is due to the high dynamics of interacting systems with many unknown or non-measurable variables and parameters. The constructed model takes into consideration incompleteness and fuzziness of the available information. The purpose of the model is not only in revealing existing links and dependencies between the processes selected, but also in forecasting the probability of future conflicts using results of the analysis of the current situation. A modeling was performed using available statistical data, a series of computational experiments was fulfilled and analysis of the results was performed. Statistical data was taken from open sources. The constructed model was used for computing the probability of internal and external conflicts for Ukraine. The obtained numerical results correspond to the actual situation. Рассмотрены общие подходы к моделированию военных конфликтов. Построена вероятностно-статистическая модель для установления вероятности наступления военного конфликта в форме байесовой сети. Сложность моделирования военного конфликта состоит в высокой динамике взаимодействующих систем со многими неизвестными или неизмеряемыми переменными и параметрами. В созданной модели учтены неполнота и нечеткость имеющейся информации. Целью построенной модели является не только выявление существующих взаимосвязей и взаимозависимостей между выбранными процессами, а и прогнозирование вероятности возникновения будущих конфликтов на основе результатов анализа текущей ситуации. Проведено моделирование с использованием имеющихся статистических данных, выполнены серия вычислительных экспериментов и анализ полученных результатов. Статистические данные взяты с открытых источников. Построенная модель использована для вычисления вероятности возникновения внутреннего и внешнего конфликтов в Украине. Численные результаты соответствуют реальной ситуации. Розглянуто загальні підходи до моделювання військових конфліктів. Побудовано ймовірнісно-статистичну модель для встановлення ймовірності настання військового конфлікту у вигляді байєсової мережі. Складність моделювання військового конфлікту полягає у високій динаміці взаємодійних систем з багатьма невідомими або невимірюваними змінними і параметрами. У створеній моделі враховано неповноту та нечіткість наявної інформації. Побудована модель має на меті не тільки виявлення існуючих взаємозв’язків та залежностей між вибраними процесами, а i прогнозування ймовірності виникнення майбутніх конфліктів на основі результатів аналізу поточної ситуації. Проведено моделювання з використанням наявних статистичних даних, виконано серію обчислювальних експериментів та аналіз отриманих результатів. Статистичні дані для формування вибірки даних взято з відкритих джерел. За побудованою моделлю оцінено ймовірність внутрішнього та зовнішнього конфліктів в Україні. Отримані числові результати відповідають реальній ситуації. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2018-03-20 Article Article application/pdf https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/126680 10.20535/SRIT.2308-8893.2018.1.06 System research and information technologies; No. 1 (2018); 82-92 Системные исследования и информационные технологии; № 1 (2018); 82-92 Системні дослідження та інформаційні технології; № 1 (2018); 82-92 2308-8893 1681-6048 uk https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/126680/123510 Copyright (c) 2021 System research and information technologies |
| spellingShingle | моделювання військовий конфлікт мережі Байєса прогнозування Kanhun, Hanna I. Bidyuk, Petro I. Jirov, Olexander L. Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж |
| title | Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж |
| title_alt | Military conflicts modeling by making use of Bayesian networks Моделирование военных конфликтов с использованием байесовских сетей |
| title_full | Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж |
| title_fullStr | Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж |
| title_full_unstemmed | Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж |
| title_short | Моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж |
| title_sort | моделювання військових конфліктів з використанням байєсових мереж |
| topic | моделювання військовий конфлікт мережі Байєса прогнозування |
| topic_facet | modeling military conflict Bayesian networks forecasting моделирование военный конфликт сети Байеса прогнозирование моделювання військовий конфлікт мережі Байєса прогнозування |
| url | https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/126680 |
| work_keys_str_mv | AT kanhunhannai militaryconflictsmodelingbymakinguseofbayesiannetworks AT bidyukpetroi militaryconflictsmodelingbymakinguseofbayesiannetworks AT jirovolexanderl militaryconflictsmodelingbymakinguseofbayesiannetworks AT kanhunhannai modelirovanievoennyhkonfliktovsispolʹzovaniembajesovskihsetej AT bidyukpetroi modelirovanievoennyhkonfliktovsispolʹzovaniembajesovskihsetej AT jirovolexanderl modelirovanievoennyhkonfliktovsispolʹzovaniembajesovskihsetej AT kanhunhannai modelûvannâvíjsʹkovihkonflíktívzvikoristannâmbajêsovihmerež AT bidyukpetroi modelûvannâvíjsʹkovihkonflíktívzvikoristannâmbajêsovihmerež AT jirovolexanderl modelûvannâvíjsʹkovihkonflíktívzvikoristannâmbajêsovihmerež |