Научный архив: статьи

В статье предложен теоретически обоснованный и вычислительно эффективный алгоритм для выявления критически значимых («мостовых») ребер в многослойных социальных графах. суть подхода заключается в последовательном применении трех процедур: 1) cпектральное укрупнение каждого слоя графа - сжатие с сохранением ключевых спектральных свойств (в частности, лапласиана) и локальной резистивной структуры; 2) приближенная оценка реберной посреднической центральности - расчет значимости ребер с учетом весов слоев и кросс-слойных взаимодействий; 3) жадное покрытие кратчайших путей - итеративный отбор ребер, максимизирующих фрагментацию графа при минимальном числе удалений. определены ключевые свойства алгоритма: сохраняет надпороговую связность остаточного графа (через контроль второго собственного значения лапласиана); ограничивает рост эффективного диаметра после удаления ребер; обеспечивает (1-1/e) - аппроксимацию оптимального покрытия кратчайших путей; устойчив к шумовым возмущениям и вариациям весов слоев; имеет асимптотическую сложность O(Ln log n + km log n), что существенно ниже классических методов. Практическая значимость - в задачах мониторинга распространения информации, оценки структурной уязвимости сетей и прогнозирования каскадных сбоев в многослойных структурах (социальные платформы, транспортные и коммуникационные сети). ограничения связаны с предположением о распространении по кратчайшим путям, априорной агрегацией слоев и отсутствием учета временной динамики.

Современные социальные сети характеризуются сложной неслучайной топологией, однако существующие исследования фрагментарно описывают их структурные свойства применительно к российскому сегменту, оставляя пробел в валидации классических графовых моделей. Актуальность обусловлена необходимостью разработки точных математических методов анализа для управления информационными потоками и противодействия угрозам в цифровой среде. Целью работы является моделирование и анализ структуры социальной сети «ВК» с использованием графовых теорий для выявления ключевых метрик кластеризации, эффекта «малого мира» и масштабируемости. Исследование основано на анализе анонимизированного среза данных социальной сети «ВК» объемом более 1 млн пользователей. Построен неориентированный граф дружеских связей. Применены алгоритмы расчета коэффициента кластеризации, распределения степеней узлов, средней длины кратчайшего пути и модульности (метод Louvain). Установлено, что сеть «ВК» обладает свойствами scale-free сети с показателем степенного распределения и наличием хабов, высоким коэффициентом кластеризации (≈ 0,52) и малой средней длиной пути (<5 шагов), что соответствует модели Барабаши-Альберта и эффекту «малого мира». Выявлены устойчивые тематические сообщества с высокой структурной замкнутостью. Полученные результаты коррелируют с выводами работ Милгрэма, Уоттса-Строгаца и Барабаши Альберта, подтверждая универсальность данных моделей для российских платформ. Перспективы исследования связаны с изучением динамических процессов распространения информации и применением графовых нейронных сетей для прогнозирования связей.

В статье представлена разработка объединенного алфавита древнетюркских диалектов для решения задач автоматизированного распознавания орхоно-енисейских рунических надписей. Актуальность исследования обусловлена разрозненностью существующих классификаций рун и отсутствием единой системы их сопоставления, что затрудняет формирование совместимых наборов данных и снижает эффективность моделей компьютерного зрения. Цель исследования заключается в создании унифицированного алфавита, обеспечивающего корректную аннотацию изображений и возможность обучения многоалфавитных нейросетевых моделей для распознавания и сравнительного анализа рунических символов. Методология исследования базируется на комплексном анализе визуальных, фонетических и историко-филологических характеристик рун четырех источников: памятника Кюль-Тегину, рукописи Ирк Битиг, орхонских и енисейских надписей. В ходе работы выделены структурно устойчивые символы, стилевые вариации и уникальные маркеры диалектов, на основе чего сформирован консолидированный набор классов рун. Полученные результаты создают основу для стандартизации разметки изображений, повышения устойчивости распознавания и дальнейшего развития многоалфавитных систем компьютерного зрения в исследованиях древнетюркской письменности.

В рамках настоящего исследования представлен специализированный датасет Lacmus, разработанный для решения задачи детекции пропавших людей на аэрофотоснимках, полученных с беспилотных летательных аппаратов. Набор данных включает 1552 изображения с более чем 5 тыс. размеченных ограничивающих рамок, зафиксированных в пяти различных локациях, характеризующихся травянистым покровом и редколесьем, в различные сезоны года. Основной целью исследования являлась оптимизация соотношения точности и производительности моделей семейства YOLO v8 на основе представленного датасета. В ходе экспериментальных исследований установлено, что наилучшие показатели достигаются при использовании модели среднего размера с увеличенным входным разрешением изображений без их предварительной обработки и нарезки на снимки меньшего разрешения. Разработанный датасет и полученные результаты исследования предназначены для практического применения в деятельности поисково-спасательных отрядов, что потенциально может способствовать повышению эффективности спасательных операций и спасению человеческих жизней.

В условиях стремительного роста объема научных публикаций, увеличения междисциплинарных исследований и усиления конкуренции в академической среде особенно актуальными становятся задачи анализа и визуализации научной активности. Современные цифровые инструменты позволяют не только отслеживать публикационную динамику, но и выявлять ключевые исследовательские направления, а также устойчивые коллективы авторов, образующие научные сообщества. Одним из эффективных подходов в данной области является сочетание методов тематического моделирования и сетевого анализа на основе теории графов. Научные организации зачастую сталкиваются с проблемой отсутствия оперативной информации о внутренней структуре исследовательской деятельности: какие тематики наиболее активно развиваются, каковы связи между авторами и коллективами, кто выступает в роли «ядер» научных сообществ. Особенно это актуально для крупных вузов, где работают сотни исследователей, создающих значительное число научных работ. В такой ситуации ручной анализ становится невозможным, и на помощь приходят методы автоматизированной обработки текстов и графовой аналитики. Настоящая статья посвящена анализу публикационной активности авторов Финансового университета. Цель исследования заключается в выявлении тематик научных работ и выделении научных сообществ для понимания развития научно-исследовательской деятельности высших учебных заведений на примере Финансового университета. В исследовании представлен подход к формированию набора данных научных публикаций авторов Финансового университета. Проведены визуализация динамики публикаций и анализ ключевых слов, позволяющие выявить общие тренды. Для решения задачи кластеризации текстов и определения тематик публикаций применена модель BERTopic. Выявление научных сообществ реализовано посредством построения и анализа графа соавторства, что позволяет идентифицировать группы исследователей, активно сотрудничающих в рамках определенных научных направлений.

В статье рассматриваются современные подходы к моделированию сетевых систем и в целом сетей с динамической природой. В работе представлен современный класс динамических графов с описанием их практических применений. В качестве процедуры изменения динамического графа представлены базовые или простые операции, среди которых удаление или добавление вершин и ребер. Выделен специальный подкласс предфрактальных графов со свойствами самоподобия. Для класса динамических графов определено понятие траектории, представленное последовательностью классических графов, меняющихся от одного к другому во времени. Инструментарий динамических графов может стать основой для разработки алгоритмов командно-информационного взаимодействия подвижных абонентов в сетевых системах, в том числе сетевых системах непрерывного пространственного мониторинга. Для описания оптимизационных задач на многовзвешенных графах предложена формальная постановка многокритериальной задачи на предфрактальном графе. Описаны множества допустимых решений, парето-оптимальных и полных решений. Предложены некоторые леммы многокритериальной оптимизации для индивидуальных задач, которые обладают свойством полноты, а также ограничения линейной свертки критериев для поиска парето-оптимальных решений. Исследованы наследственные свойства, проявляющиеся в траекториях динамического графа,- а именно наследственность структурно-функциональных характеристик и, как следствие, наследственность решений при переходе от одного графа к другому в траектории динамического графа. Настоящая работа вносит свой вклад в развитие сетевой науки и теорию динамических сетей, предлагая как подходы, так и частные решения на общих и специальных классах графов.

Данная статья посвящена всестороннему анализу проблемы обеспечения цифровой безопасности несовершеннолетних в условиях стремительного развития информационного общества и цифровых технологий. Цель исследования состоит в выявлении нормативных, организационных и технологических механизмов защиты детей от информационных угроз, формирующихся в сети Интернет, включая деструктивный контент, кибербуллинг, вовлечение в противоправную деятельность и манипулятивные алгоритмы социальных сетей. Особое внимание уделено анализу правовых актов, регулирующих данную сферу, а также институциональной роли государственных органов и значимости образовательных инициатив. Методологическая основа исследования включает системный и междисциплинарный подходы, позволяющие учитывать юридические, социокультурные, педагогические и технологические аспекты проблемы. В процессе работы использовались методы контент-анализа нормативных документов, сравнительно-правовой анализ, а также обобщение практического опыта и данных социологических исследований. Ключевые результаты исследования заключаются в выявлении фрагментарности существующего законодательства и институциональных механизмов в сфере информационной безопасности несовершеннолетних, а также в обосновании необходимости построения комплексной многоуровневой модели защиты. Эта модель предполагает создание специализированного органа контроля, укрепление связей между школой, семьей и ребенком, а также внедрение современных технических решений для фильтрации и контроля цифрового контента. Выводы исследования подчеркивают важность комплексного подхода к решению обозначенной проблемы, необходимость скоординированного межведомственного взаимодействия, развития цифровой грамотности всех участников образовательного процесса, а также совершенствования правового регулирования. Представленные в статье рекомендации и инициативы могут быть использованы при формировании государственной политики в сфере цифровой безопасности, разработке образовательных программ и инструментов защиты детей в онлайн-среде.

В работе выделены основные направления исследования: проектирование сети с заданными численными характеристиками, расчет устойчивости заданной сети и решения, решение оптимизационных многокритериальных задач со многими параметрами, моделирование динамических сетей. Структура сетей иерархическая, с высокими параметрами кластеризации, обладает свойствами самоподобия на уровне глобальных авиаперевозок. Сети воздушного движения относят к типу безмасштабных сетей, или «маленького мира», а для анализа применяется теория сложных сетей. В качестве инструментария решения оптимизационных задач предложен аппарат предфрактальных графов, приведены основные определения и обозначения, рассмотрены динамические правила порождения графов. Для решения NP-полных задач, встречающихся в транспортно-логистических системах, может быть применен метод, снижающий трудоемкость для ряда подзадач. Рассмотрена модель покрытия сети авиамаршрутов предфрактальным графом, предложена постановка многокритериальной задачи размещения кратного центра со многими весами, проведена оценка радиальной метрики. Предложен алгоритм размещения кратного центра предфрактального графа при сохранении смежности старых ребер, сгенерирован граф и выделены вершины кратного центра. Правила порождения предфрактального графа позволяют генерировать сети с заранее заданными характеристиками, такими как центральность вершин, диаметр и др., в том числе для построения авиамаршрутов, размещения аэропортов и пересадочных узлов. Перспективными направлениями дальнейших исследований являются распознавание реальных сетей авиамаршрутов в виде динамических графов, взвешивание многими весами и постановка оптимизационных многокритериальных задач, анализ структурных характеристик сетей, статистический анализ на основе малых структурных элементов сети, генерирование сетей с заданными свойствами и сравнение их с реальными сетями, анализ структурной устойчивости сетей и др.