Роботу присвячено теоретичному вивченню критичної поведінки тривимірних модельних систем. Виконано розрахунок статистичної суми та вільної енергії однокомпонентної спінової системи з використанням негаусового розподілу флуктуацій параметра порядку. Особливістю запропонованого методу розрахунку є врахування залежності фур'є-образу потенціалу взаємодії від хвильового вектора. Це приводить до відмінного від нуля критичного показника кореляційної функції η та перенормування значень інших критичних показників (кореляційної довжини, сприйнятливості тощо). Розрахунок останніх здійснено з використанням методу ренормалізаційної групи на основі отриманих у роботі рекурентних співвідношень між коефіцієнтами розподілів флуктуацій у суміжних блочних структурах.
Роботу присвячено теоретичному вивченню критичної поведінки тривимірних модельних систем. Виконано розрахунок статистичної суми та вільної енергії однокомпонентної спінової системи з використанням негаусового розподілу флуктуацій параметра порядку. Особливістю запропонованого методу розрахунку є врахування залежності фур'є-образу потенціалу взаємодії від хвильового вектора. Це приводить до відмінного від нуля критичного показника кореляційної функції η та перенормування значень інших критичних показників (кореляційної довжини, сприйнятливості тощо). Розрахунок останніх здійснено з використанням методу ренормалізаційної групи на основі отриманих у роботі рекурентних співвідношень між коефіцієнтами розподілів флуктуацій у суміжних блочних структурах.
МЕРЕЖНІ МЕТОДИ КОРЕЛЯЦІЙНОГО АНАЛІЗУ СКЛАДНИХ СИСТЕМАнотація.Нові можливості теоретичного осмислення реальних економічних процесів, що мають загальнозначимий характер для типологічно однорідних умов (економічних систем у поєднанні з етапами та можливостями їх розвитку) дає квантова теорія.Її використання для моделювання складних соціально-економічних процесів принципово розширює межі наукового знання і створює багатий теоретичний і методологічний апарат дослідження систем і процесів усіх видів і класів, вводить нове розуміння незалежності і структури причинно-наслідкових зв'язків.Акумуляція та перерозподіл фінансових ресурсів між сегментами економіки підвищують її конкурентноспроможність і стійкість відносно впливу дестабілізуючих факторів зовнішнього та внутрішнього середовища.Цю функцію виконує фінансовий ринок, що зумовлює актуальність дослідження та прогнозування його динаміки.При цьому, враховуючи надзвичайно високий рівень складності фінансового сектора економіки, різнобічність і багатоплановість ієрархій досліджуваних об'єктів, каузальних зв'язків і часових співвідношень між ними, доцільним напрямом підвищення якості моделей дослідження динаміки ринку є моделювання взаємодії його структурних елементів.Поширеними сучасними методами дослідження складних систем, зокрема фондових ринків, являються методи, основою яких є безпосередньо аналіз на основі визначення кореляційних зв'язків в системіавтокореляційний аналіз, R/S-аналіз та його модифікації, аналіз детрендованих флуктуацій тощо [1,2].Досліджені основи даних методів показують їх ефективність в визначенні кореляційних властивостей складних систем, зокрема, фінансовоекономічних (фондового, валютного ринку) на підставі аналізу часових рядів, що характеризують динаміку їх складових елементів, проте вони не вичерпують дослідження всіх можливих характеристик корельованих систем, тому в роботі доцільно дослідити та використовувати більш сучасні методи, які ґрунтуються на теорії випадкових матриць (ТВМ).Саме на дослідженні ступеню кореляційних зв'язків в економічній системі базується мережний метод кореляційного аналізу на базі теорії випадкових матриць.
Об’єктом дослідження є сучасні квантовостійкі криптоалгоритми, які мають забезпечувати безпеку даних у комунікаційних каналах в умовах зростаючої загрози з боку квантових комп'ютерів, так як для них наразі не існує ефективних алгоритмів криптоаналізу, оскільки вони базуються на інших математичних проблемах ніж ті, що експлуатуються у поточний час. У статті зроблено огляд алгоритмів, які було подано на участь в процесі сертифікації від організації NIST, розподіллено за типами криптографічних схем, наведено відомості про те, на яких математичних задачах вони ґрунтуються, складність розв'язання цих задач, переваги та недоліки. Метою роботи є порівняння постквантових криптографічних систем та їх аналіз. В роботі розглянуті та проаналізовані основні принципи застосування різних видів криптографії, яка є стійкою до атак з використанням як звичайних, так і квантових комп'ютерів та технологій. Оглянуто наступні криптографічні типи: криптографію на основі ґраток, мультиваріативну криптографію, криптографію на основі хеш-функцій, криптографію на основі кодів коригування помилок та криптографію на основі ізогенії; що дозволяє зробити висновок про те, який з підходів до криптографії є кращим дляобрання в конкретній ситуації. Результатом є порівняльний аналіз алгоритмів за обраними критеріями та формування списку алгоритмів, які є прийнятними для використання у «пост квантову добу», коли звичайні алгоритми вже не зможуть забезпечувати конфіденційність, за умови відсутності специфічних вимог щодо їх роботи (таких як розмір відкритого та закритого ключів/швидкодія алгоритмів). Бібл. 21, табл. 2
Проведено систематичний огляд передумов застосування квантових обчислень у високоточних системах керування, з урахуванням обмежень традиційних архітектур, що пов'язані з обчислювальною складністю, затримками та обмеженою адаптивністю у реальному часі. Визначено класи задач, для яких потенційно доцільним є впровадження квантових обчислювальних рішень, як то оптимізація траєкторій, прогнозування станів і стабілізація динаміки. Розглянуто провідні архітектури квантових обчислювальних пристроїв з точки зору їхньої сумісності з потребами систем управління. Проаналізовано алгоритмічну базу, релевантну для задач оптимізації та прийняття рішень, зокрема алгоритми Гровера, варіаційний квантовий евристичний алгоритм, варіаційний алгоритм оцінювання енергії, квантові алгоритми лінійної алгебри. Виокремлено ключові характеристики квантових платформ, як то квантова перевага, декогеренція, чутливість до шуму, обмеження на кількість кубітів, як визначальні для практичного впровадження. Узагальнено технічні вимоги до обчислювальних ядер, що мають бути враховані при проєктуванні гібридних архітектур. Наведено приклади використання предикативного та адаптивного керування з включенням квантових прискорювачів. Розглянуто моделі співіснування класичних і квантових компонентів у режимі онлайн-керування. Визначено перспективність використання квантових алгоритмів у задачах моделювання та управління. Розроблено узагальнену концепцію гібридної системи керування, що включає класичний модуль прийняття рішень та квантовий оптимізатор. Здійснено аналітичне порівняння продуктивності класичних та квантових підходів на прикладі типових задач управління, з використанням метрик швидкодії, точності та стійкості до шуму. Запропоновано архітектурне рішення з використанням квантового оптимізатора для керування багатоагентною системою з неповною інформацією про стан середовища. Наведено умовно-формальний опис алгоритму гібридного керування з квантовим елементом у контурі оптимізації.
МЕТОД АДАПТИВНОГО ВИБОРУ ПОСТКВАНТОВИХ АЛГОРИТМІВ ШИФРУВАННЯ ДЛЯ ЗАХИСТУ БАЗ ДАНИХ Анотація.У статті досліджено проблему забезпечення захисту баз даних в умовах розвитку квантових обчислень, які створюють потенційну загрозу для класичних криптографічних алгоритмів, що використовуються в сучасних інформаційних системах.Проаналізовано особливості застосування постквантових алгоритмів шифрування для захисту інформації, що зберігається та обробляється у базах даних підприємства, з урахуванням вимог до конфіденційності, цілісності та доступності даних.Визначено, що існуючі підходи до використання постквантової криптографії здебільшого базуються на фіксованому виборі алгоритмів і не враховують динамічні зміни середовища функціонування, рівень загроз, навантаження на систему та обмеження обчислювальних ресурсів.Запропоновано метод адаптивного вибору постквантових алгоритмів шифрування для захисту баз даних, який ґрунтується на багатокритеріальному оцінюванні їх характеристик.Метод передбачає формування множини допустимих алгоритмів, визначення системи критеріїв оцінювання, нормування показників, обчислення інтегральної оцінки ефективності та її адаптацію з урахуванням поточного рівня ризику компрометації даних.У межах дослідження розроблено математичну модель методу, яка враховує показники криптографічної стійкості, швидкодії, ресурсомісткості, розміру ключа, затримки оброблення запитів, а також параметри, що характеризують вразливості системи, інтенсивність загроз і критичність інформаційних ресурсів.На відміну від існуючих підходів, запропонований метод забезпечує адаптивне коригування вибору алгоритму залежно від поточного стану інформаційного середовища, що дозволяє досягти оптимального балансу між рівнем безпеки та ефективністю функціонування системи управління базами даних.Реалізація методу дає змогу підвищити стійкість систем захисту до сучасних і перспективних кіберзагроз, зокрема тих, що пов'язані з використанням квантових обчислювальних технологій.
З плином часу зростає комплексність загроз, які можуть здійснюватись проти критичної інфраструктури, включаючи кібератаки, великомасштабні відмови, терористичні акти тощо. Конфіденційність даних, які обробляються і передаються в межах критичної інфраструктури, є основним аспектом її безпеки. Традиційні методи криптографії, хоча і надійні, стають уразливими перед сучасними обчислювальними та квантовими здатностями атакуючих. З цієї причини актуальність вивчення та застосування квантової криптографії в критичній інфраструктурі набуває все більшого значення. Вони мають високу стійкість до атак, пов’язаних з обчислювальними аспектами, і забезпечують невідслідковуваність ключів і даних завдяки принципам невизначеності. Однак вони також вимагають складної технічної реалізації та подальшого дослідження для широкого впровадження. Квантова криптографія може забезпечити надійний захист від сучасних та майбутніх атак, зберігаючи конфіденційність даних та ідентифікацію користувачів. Проте важливо правильно підібрати методи та засоби для забезпечення максимального рівня конфіденційності даних з урахуванням особливостей мережі. У статті детально описано процеси вдосконалення протоколу квантового розподілу ключів за допомогою методів квантової ідентифікації та мультиплексування квантових каналів, описано математичний апарат вдосконаленого методу та визначено етапи формування стеку протоколу розподілу ключів. Запропонований вдосконалений метод квантового розподілу ключів формує можливість універсального його застосування в умовах невизначеності, забезпечуючи швидкодію виконання операцій та більший рівень захищеності даних.
В результаті апроксимації визначаються ймовірності помилок символів Рі та періоди часу, на протязі яких приймаються символи з вказаними ймовірностями помилок. Ці дані дозволять визначити ймовірності прийому кодових комбінацій з і-кратними помилками при використанні простих та коректуючих кодів. Розрахована кількість не знайдених помилок кодами різної довжини з різною кодовою відстанню. Наведені експериментальна і теоретична криві залежності відносної ймовірності і-кратних помилок в комбінації від кількості помилок. Розрахована ймовірність прийому кодової комбінації довжиною n = 14 з і-кратними помилками при різних значеннях р.Ключові слова: метод апроксимації, крива розподілу, кодова комбінація, ймовірність помилок, відносна ймовірність, коректуючий код