Методологія використання метаданих у машинному навчанні для підвищення захисту державних інформаційних систем

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.31861/sisiot2025.1.01001

Ключові слова:

метадані, машинне навчання, нейронні мережі, кібербезпека, державні інформаційні системи

Анотація

У статті здійснено ґрунтовний аналіз комплексної методології інтеграції метаданих у нейронні мережі з метою підвищення рівня безпеки державних інформаційних систем. Метадані, що охоплюють широкий спектр контекстної інформації (зокрема часові позначки, геолокаційні дані та характеристики поведінки користувачів), відіграють ключову роль у посиленні здатності виявляти й запобігати потенційним кіберзагрозам. Запропонований підхід базується на розширених можливостях нейронних мереж і найсучасніших обчислювальних технологіях, що забезпечує ефективне використання метаданих у критично важливих галузях, зокрема в публічному управлінні, охороні здоров’я, транспорті та кібербезпеці. Інтеграція метаданих особливо актуальна для тих секторів, де точність і швидкість виявлення загроз мають визначальне значення для запобігання катастрофічним наслідкам. У межах запропонованої методології наголошено на вбудовуванні метаданих безпосередньо в архітектуру нейронних мереж, що дає змогу детально аналізувати аномальні дії всередині інформаційних систем. Така інтеграція істотно підвищує точність, адаптивність і результативність заходів із кібербезпеки. Класифікація та категоризація метаданих у нейронних мережах формують міцне підґрунтя для глибокого аналітичного опрацювання даних та сприяють швидкій адаптації до нових загроз і змінних умов навколишнього середовища. Крім того, у дослідженні докладно розглянуто розроблення та застосування інноваційних алгоритмів, здатних обробляти та управляти великими масивами даних. Ці алгоритми створено з урахуванням вимог до масштабованості, збереження надійності та підвищення операційної стійкості систем кібербезпеки. Також у статті висвітлено практичні аспекти реалізації таких алгоритмів і продемонстровано їхню ефективність у масштабних державних системах та критичних інфраструктурах. Завдяки інтеграції метаданих у нейронні мережі дослідження демонструє, як такі системи можуть досягати вищого рівня захисту від кіберзагроз. У межах детальних дослідницьких прикладів і практичних кейсів підкреслюється перетворювальний потенціал нейронних мереж, що керуються метаданими, у зміцненні безпеки критичних інфраструктур. Результати роботи наголошують на невід’ємній ролі прийняття рішень на основі даних у сучасних парадигмах кібербезпеки, а також окреслюють перспективи розширення запропонованої моделі задля протидії майбутнім викликам. Здатність моделі підвищувати стійкість до динамічних загроз і оптимізувати реагування в реальному часі у мінливих умовах є особливо примітною. Насамкінець у статті продемонстровано потенціал пропонованої методології у трансформації практик кібербезпеки, що пропонує масштабовані й адаптивні рішення для зниження ризиків і гарантування цілісності державних інформаційних систем.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Біографії авторів

  • Дмитро Прокопович-Ткаченко, Університет митної справи та фінансів

    Завідувач кафедри кібербезпеки Університету митної справи та фінансів. Його наукові інтереси: криптографія, стеганографія та математичне моделювання кіберзагроз. Спеціалізується на розробці захищених інформаційних систем та сучасних парадигм програмування для захищених технічних систем.

  • Володимир Звєрєв, Державний торговельно-економічний університет

    Кандидат технічних наук, доцент кафедри програмної інженерії, кібербезпеки та розробки захищених систем для критичної інфраструктури.

  • Ігор Козаченко, Державна служба спеціального зв’язку та захисту інформації України

    Завідувач відділу в Державному центрі кіберзахисту Державної служби спеціального зв’язку та захисту інформації України, старший викладач кафедри програмної інженерії та кібербезпеки Державного університету торгівлі та економіки. Наукові інтереси: кібербезпека, кібероборона, інформаційна безпека, криптографія, безпека операційних систем, безпека прикладного програмного забезпечення, електронні комунікації, а також нормативно-правове забезпечення захисту інформації.

  • Юлія Хавікова, Державний торговельно-економічний університет

    Аспірантка кафедри програмної інженерії та кібербезпеки Державного торговельно-економічного університету. Сфера наукових інтересів охоплює інформаційну безпеку, застосування машинного навчання у кібербезпеці, аналіз цифрових ризиків та розробку захищеного програмного забезпечення.

Посилання

O. M. Volokhin, Cataloging Digital Internet Resources: Dublin Core Metadata. Kyiv: Naukova Dumka, 2017.

V. I. Guzhov, Standards and Specifications for Developing Electronic Educational Resources, Part 1: Metadata and Packaging Systems. Kharkiv: Tekhnosfera, 2015.

NGTU, Metadata and Packaging Systems. Dnipro: Promin, 2009.

D. Marco and M. Jennings, Universal Metadata Models. Wiley Publishing, 2004.

R. Riley, J. Tierney, and L. Stewart, Meta-analysis of Individual Participant Data: A Practical Guide for Medical Research. Wiley, 2021.

M. Amerika, Metadata: Digital Poetics. Leonardo Books, 2007.

M. Barkl, Composition: Pure Data as a Meta-compositional Tool. Lambert Academic Publishing, 2009.

D. Bohning, S. Rattanasiri, and R. Kuhnert, Meta-analysis of Binary Data Using Profile Likelihood. Chapman and Hall/CRC, 2008.

M. S. Brown, Data Mining for Beginners. Wiley, 2014.

D. Marco, Building and Managing the Metadata Repository: A Full Life-cycle Guide. Wiley, 2000.

S. Simske, Meta-Analytics: Consensus Approaches and Systematic Frameworks for Data Analysis. Elsevier, 2019.

G. Rafferty, Time Series Forecasting with Prophet: Build, Improve, and Optimize Forecasting Models. Packt Publishing, 2023.

R. G. Hahn, Homeopathy: Meta-analysis of Combined Clinical Data. Karger, 2013.

C. Türker, H. Balsters, B. de Brock, and S. Conrad, Evolution of Database Schemas and Meta-modelling: 9th International Conference FoMLaDO/DEMM. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2001. [Online]. Available: https://1drv.ms/f/s!AnK5LqAxhfMGhsdATAFVa_Cdpnn1XA. [Accessed: Dec. 16, 2024].

Завантаження


Переглядів анотації: 13

Опубліковано

2025-06-30

Номер

Розділ

Статті

Як цитувати

[1]
Д. Прокопович-Ткаченко, В. Звєрєв, І. Козаченко, and Ю. Хавікова, “Методологія використання метаданих у машинному навчанні для підвищення захисту державних інформаційних систем”, SISIOT, vol. 3, no. 1, p. 01001, Jun. 2025, doi: 10.31861/sisiot2025.1.01001.

Схожі статті

1-10 з 58

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.