МЕТОДИКА НАВЧАННЯ ТЕОРІЇ ГРАФІВ У ЗАДАЧАХ КІБЕРБЕЗПЕКИ В МЕДИЧНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ ДЛЯ СТУДЕНТІВ МЕДИЧНИХ ТА БІОТЕХНОЛОГІЧНИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ

Анотація

Вступ. Стрімка цифровізація сфери охорони здоров’я зумовила зростання залежності медичних установ від складних інформаційних систем, що робить кібербезпеку критично важливим компонентом медичної практики та необхідною компетентністю майбутніх фахівців медичних і біотехнологічних галузей. Теорія графів забезпечує ефективний математичний апарат для моделювання медичних інформаційних мереж, виявлення критичних компонентів інфраструктури, аналізу вразливостей та оптимізації стратегій кіберзахисту.

Мета. Розробити та науково обґрунтувати методику навчання методів теорії графів на основі задач, пов’язаних із мінімізацією множини захищених вузлів мережі, призначену для студентів медичних і біотехнологічних спеціальностей.

Матеріали та методи. У дослідженні використано теоретичні, математичні та педагогічні методи. Медичні інформаційні системи змодельовано у вигляді графів, а задачу кібербезпеки сформульовано як задачу мінімального вершинного покриття. Для аналізу інформаційної інфраструктури закладів охорони здоров’я як взаємопов’язаного цифрового середовища застосовано системний підхід.

Результати. Розроблено методику, що інтегрує теорію графів, медичну інформатику та кібербезпеку, і продемонстровано її застосування на моделі лікарняної інформаційної мережі. Запропонований підхід дає змогу аналізувати структуру комунікацій, визначати критичні компоненти мережі та знаходити мінімальну множину захищених вузлів, необхідну для забезпечення безпеки всіх каналів зв’язку. Використання професійно орієнтованих задач із кібербезпеки сприяє розвитку алгоритмічного мислення, навичок системного аналізу та практичного розуміння принципів інформаційної безпеки.

Висновки. Застосування графових моделей, зокрема задачі мінімального вершинного покриття, забезпечує ефективний інструментарій для аналізу мережевих вразливостей, виявлення критичних компонентів інфраструктури та розроблення обґрунтованих стратегій кіберзахисту. Використання реалістичних сценаріїв із галузі охорони здоров’я сприяє розвитку алгоритмічного та системного мислення, посиленню аналітичних навичок і підвищенню мотивації студентів до вивчення математичних дисциплін.