Adaptive content optimization and degradation policies for WEB applications under unstable network conditions

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2026-51-1-7-17

Keywords:

computer system, web application, PWA, adaptive policies, network constraints, caching, offline mode, operation completability

Abstract

The paper addresses the problem of ensuring the effective operation of computer systems implemented as PWA web applications under constrained and unstable network conditions, where operation completability is critical alongside performance. An adaptive policy-based approach is proposed, in which the network state determines the selection of strategies for data read paths and operation write paths, and governs caching, offline mode, and deferred execution. An experimental comparison of the baseline variant and the variant with adaptive policies was conducted using scenarios with different network profiles. The obtained results demonstrate reduced latencies, lower network cost, and improved operation completability, particularly under offline conditions, confirming the effectiveness of the proposed approach for computer systems designed to operate under network constraints.

Author Biographies

A.O. Prylipa, National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”

Аспірант кафедри комп’ютерної інженерії та програмування

H.E. Filatova, National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”

Доктор технічних наук, професор кафедри комп’ютерної інженерії та програмування

References

World Wide Web Consortium. Service Workers: W3C Candidate Recommendation Draft. 2026. Available from: URL: https://www.w3.org/standards/history/service-workers/

Google Chrome Developers. Strategies for service worker caching. Workbox documentation. Available from: URL: https://developer.chrome.com/docs/workbox/caching-strategies-overview

Fielding R, Nottingham M, Reschke J. HTTP Caching. RFC 9111. RFC Editor; 2022. Available from: URL: https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9111

Malavolta I, Chinnappan K, Jasmontas L, Gupta S, Soltany KAK. Evaluating the impact of caching on the energy consumption and performance of progressive web apps. In: MOBILESoft ’20: Proceedings of the IEEE/ACM 7th International Conference on Mobile Software Engineering and Systems; 2020. New York: ACM; 2020. p. 109-19. doi: 10.1145/3387905.3388593.

Malavolta I, Procaccianti G, Noorland P, Vukmirovic P. Assessing the impact of service workers on the energy efficiency of progressive web apps. In: 2017 IEEE/ACM 4th International Conference on Mobile Software Engineering and Systems (MOBILESoft); 2017. Piscataway (NJ): IEEE; 2017. p. 35-45. doi: 10.1109/MOBILESoft.2017.7.

Web Incubator Community Group. Web Background Synchronization: WICG Specification. 2021. Available from: URL: https://wicg.github.io/background-sync/spec/

Web Incubator Community Group. Web Periodic Background Synchronization: WICG Specification. 2020 May 28. Available from: URL: https://wicg.github.io/background-sync/spec/PeriodicBackgroundSync-index.html

de Munk O, Scoccia GL, Malavolta I. The state of the art in measurement-based experiments on the mobile web. Inf Softw Technol. 2022;149:106944. doi: 10.1016/j.infsof.2022.106944

Prylipa A., Filatova A. TinyML network profiler in browser. Systems of Control, Navigation and Communication. 2025;4(82):114–120. doi: 10.26906/SUNZ.2025.4.114

MDN Web Docs. Navigator.connection property. Mozilla; 2024. Available from: URL: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Navigator/connection

World Wide Web Consortium. Network Quality Estimation in Chrome. 2020. Available from: URL: https://www.w3.org/2020/02/05-web-networks-Network-Quality-Estimation-in-Chrome.pdf

Jahromi HZ, Delaney DT, Hines A. Quantifying the influence of browser, OS and network delay on time instant metric measurements for a web mapping application. In: 2019 IEEE 19th International Conference on Communication Technology (ICCT); 2019. Piscataway (NJ): IEEE; 2019. p. 1580-4. doi: 10.1109/ICCT46805.2019.8947014

Rajiullah M, Lutu A, Khatouni AS, Fida M, Mellia M, Brunström A, et al. Web experience in mobile networks: lessons from two million page visits. In: WWW ’19: The World Wide Web Conference; 2019 May 13-17; San Francisco, CA, USA. New York: ACM; 2019. p. 1532-43. doi: 10.1145/3308558.3313606

Varvello M, Blackburn J, Naylor D, Papagiannaki K. EYEORG: a platform for crowdsourcing web quality of experience measurements.2019. https://arxiv.org/abs/1902.02865

Bisikalo, O.; Kharchenko, V.; Kovtun, V.; Krak, I.; Pavlov, S. Parameterization of the Stochastic Model for Evaluating Variable Small Data in the Shannon Entropy Basis. Entropy 2023, 25, 184.

Intellectual technologies in medical diagnostics, treatment and rehabilitation: monograph / [S.V. Pavlov, O.G. Avrunin, S.M. Zlepko, E.V. Bodianskyi and others]; edited by S. Pavlov, O. Avrunin. – Vinnytsia: PP “TD “Edelweiss and K”, 2019. – 260 p.

Hoßfeld T, Wunderer S, Beyer A, Hall A, Schwind A, Gassner C, et al. White paper on crowdsourced network and QoE measurements: definitions, use cases and challenges. Würzburg: University of Würzburg; 2020. https://doi.org/10.25972/OPUS-20232.

Romanyuk, O., Zavalniuk, Y., Pavlov, S., Chekhmestruk, R., etc. (2023). NEW SURFACE REFLECTANCE MODEL WITH THE COMBINATION OF TWO CUBIC FUNCTIONS USAGE. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 13(3), 101–106.

Downloads

Abstract views: 15

Published

2026-06-18

How to Cite

[1]
A. Prylipa and H. Filatova, “Adaptive content optimization and degradation policies for WEB applications under unstable network conditions”, Опт-ел. інф-енерг. техн., vol. 51, no. 1, pp. 7–17, Jun. 2026.

Issue

Vol. 51 No. 1 (2026)

Section

OptoElectronic/Digital Methods and Systems for Image/Signal Processing

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).