УДК: 004.891.3
МРНТИ: 78.19.01

НУЖИН А.В.

преподаватель кафедры тыла, Академия Национальной гвардии Республики Казахстан, г. Петропавловск. Nuzhin130011967@mail.ru;

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ НЕЙРОСЕТЕЙ В ПОДГОТОВКЕ КУРСАНТОВ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Аннотация. В статье рассматриваются теоретические, организационные и методические основы внедрения интеллектуальных обучающих систем на основе нейросетевых технологий в образовательный процесс подготовки курсантов по специальности продовольственного обеспечения. Обоснована актуальность применения искусственного интеллекта в условиях цифровизации военного образования, выявлены ограничения, связанные с режимом секретности и изоляцией информационных систем, характерные для военных учебных заведений. Предложена концепция автономной нейросетевой обучающей системы, функционирующей в защищённом контуре, определены её структура, основные модули и функциональные возможности. Сформулированы преимущества, риски и перспективы использования интеллектуальных обучающих систем в подготовке специалистов продовольственного обеспечения.

Ключевые слова: искусственный интеллект, нейросетевые технологии, интеллектуальные обучающие системы, автоматизация обучения, продовольственное обеспечение, военное образование, курсанты.

НУЖИН А.В.

тыл кафедрасының оқытушысы, Қазақстан Республикасы Ұлттық ұланының академиясы, Петропавл қаласы. Nuzhin130011967@mail.ru;

ТАҒАМ БЕРУ ЖӨНІНДЕГІ СТУДЕНТТЕРДІ ОҚЫТУДА НЕЙРЛІК ЖЕЛІЛЕР НЕГІЗІНДЕГІ ЗИЯТТЫ ОҚЫТУ ЖҮЙЕЛЕРІ

Андатпа. Мақалада азық-түлікпен қамтамасыз ету мамандығы бойынша курсанттарды даярлаудың білім беру процесіне нейрожелілік технологиялар негізінде зияткерлік оқыту жүйелерін енгізудің теориялық, ұйымдастырушылық және әдістемелік негіздері қарастырылады. Әскери білім беруді цифрландыру жағдайында жасанды интеллектті қолданудың өзектілігі негізделді, әскери оқу орындарына тән құпиялылық режиміне және ақпараттық жүйелерді оқшаулауға байланысты шектеулер анықталды. Қорғалған тізбекте жұмыс істейтін автономды нейрондық желілік оқыту жүйесінің тұжырымдамасы ұсынылған, оның құрылымы, негізгі модульдері мен функционалдығы анықталған. Азық-түлікпен қамтамасыз ету мамандарын даярлауда зияткерлік оқыту жүйелерін пайдаланудың артықшылықтары, тәуекелдері мен перспективалары тұжырымдалған.

Түйінді сөздер: жасанды интеллект, нейрожелілік технологиялар, зияткерлік оқыту жүйелері, оқытуды автоматтандыру, азық-түлікпен қамтамасыз ету, әскери білім, курсанттар.

NUZHIN A.V.

Lecturer, Department of Logistics, Academy of the National Guard of the Republic of Kazakhstan, Petropavlovsk. Nuzhin130011967@mail.ru;

INTELLIGENT LEARNING SYSTEMS BASED ON NEURAL NETWORKS IN THE TRAINING OF FOOD SUPPLY COURSANTS

Annotation. The article discusses the theoretical, organizational and methodological foundations of the introduction of intelligent learning systems based on neural network technologies in the educational process of training cadets in the specialty of food supply. The relevance of the use of artificial intelligence in the context of digitalization of military education is substantiated, and the limitations associated with the secrecy regime and isolation of information systems characteristic of military educational institutions are identified. The concept of an autonomous neural network learning system operating in a secure loop is proposed, its structure, main modules and functionality are defined. The advantages, risks and prospects of using intelligent learning systems in the training of food supply specialists are formulated.

Keywords: artificial intelligence, neural network technologies, intelligent training systems, training automation, food supply, military education, cadets.

В статье рассматриваются теоретические, организационные и методические основы внедрения интеллектуальных обучающих систем на основе нейросетевых технологий в образовательный процесс подготовки курсантов по специальности продовольственного обеспечения. Обоснована актуальность применения искусственного интеллекта в условиях цифровизации военного образования, выявлены ограничения, связанные с режимом секретности и изоляцией информационных систем, характерные для военных учебных заведений. Предложена концепция автономной нейросетевой обучающей системы, функционирующей в защищённом контуре, определены её структура, основные модули и функциональные возможности. Сформулированы преимущества, риски и перспективы использования интеллектуальных обучающих систем в подготовке специалистов продовольственного обеспечения.

Ключевые слова: искусственный интеллект, нейросетевые технологии, интеллектуальные обучающие системы, автоматизация обучения, продовольственное обеспечение, военное образование, курсанты.

Введение. Современное развитие системы военного образования характеризуется активным внедрением цифровых технологий, направленных на повышение качества подготовки офицерских кадров. Особое значение это приобретает в сфере продовольственного обеспечения, где будущие специалисты должны владеть знаниями в области организации питания войск, учёта и контроля продовольственных ресурсов, планирования снабжения, а также уметь работать с автоматизированными системами управления.

Рост объёма нормативной документации, усложнение логистических схем продовольственного обеспечения и внедрение цифровых платформ учёта обуславливают необходимость поиска новых подходов к организации образовательного процесса. Одним из наиболее перспективных направлений является применение интеллектуальных обучающих систем на основе нейросетевых технологий, способных адаптировать обучение под индивидуальные особенности курсантов и автоматизировать значительную часть учебно-методических процессов.

В научных исследованиях отмечается, что искусственный интеллект становится важнейшим инструментом модернизации образования, обеспечивая персонализацию обучения, аналитическую поддержку преподавателей и повышение эффективности усвоения учебного материала [1; 2].

В условиях военных учебных заведений внедрение таких технологий осложняется требованиями информационной безопасности, ограниченным доступом к внешним сетям и невозможностью использования облачных сервисов.

Актуальность внедрения нейросетевых интеллектуальных обучающих систем в подготовку курсантов продовольственного обеспечения обусловлена следующими факторами:

– увеличением объёма и сложности учебной информации;

– необходимостью формирования устойчивых практических навыков в сфере продовольственного обеспечения;

– ростом требований к цифровым компетенциям офицеров тыла;

– реализацией государственной политики цифровизации образования и оборонной сферы.

Материалы и методы.

Методологической основой исследования послужили системный и структурно-функциональный подходы, позволяющие рассмотреть интеллектуальную обучающую систему как совокупность взаимосвязанных модулей, функционирующих в рамках единого защищённого информационного контура [3; 4].

В качестве основных методов исследования использовались:

– анализ отечественных и зарубежных научных публикаций по вопросам применения нейросетей и искусственного интеллекта в образовании;

– моделирование архитектуры интеллектуальной обучающей системы для подготовки курсантов продовольственного обеспечения;

– сравнительный анализ традиционных и интеллектуальных методов организации образовательного процесса.

В основе предлагаемой системы лежит нейросетевое ядро, выполняющее функции обработки и анализа учебных данных, формирования рекомендаций и поддержки принятия педагогических решений, что соответствует подходам, описанным в научных трудах по нейросетевым технологиям [3].

Нейросетевое ядро обеспечивает:

– классификацию учебных материалов по дисциплинам продовольственного обеспечения;

– автоматизированную генерацию тестовых и ситуационных заданий;

– анализ письменных работ и отчётов курсантов;

– прогнозирование уровня усвоения учебного материала;

– формирование индивидуальных образовательных траекторий.

Структура интеллектуальной обучающей системы включает следующие модули:

1.                Модуль персонализации обучения, обеспечивающий адаптацию содержания и темпа обучения с учётом уровня подготовки курсантов, характера допускаемых ошибок и динамики учебных достижений.

2.                Аналитический модуль, предназначенный для мониторинга успеваемости, выявления проблемных тем и формирования отчётной документации для преподавателей и командования.

3.                Модуль организационно-методической поддержки, автоматизирующий планирование занятий, распределение учебной нагрузки и учёт результатов обучения.

Результаты и обсуждение.

Проведённый анализ показал, что применение интеллектуальных обучающих систем на основе нейросетей позволяет существенно повысить эффективность подготовки курсантов по специальности продовольственного обеспечения, что подтверждается результатами исследований отечественных и зарубежных авторов [1; 5].

Адаптивный характер обучения способствует более глубокому усвоению теоретического материала и формированию практических навыков, необходимых для организации продовольственного снабжения войск.

В условиях закрытого характера военных образовательных учреждений наибольшую перспективу имеют автономные локальные нейросетевые решения, не требующие подключения к внешним сетям, о чём также указывается в работах, посвящённых управлению образовательной деятельностью с применением ИИ [4; 5].

Такие системы обеспечивают полный контроль над учебными данными, соответствие требованиям режима секретности и устойчивость к внешним информационным угрозам.

В то же время внедрение интеллектуальных обучающих систем сопровождается рядом ограничений:

– необходимость значительных первоначальных затрат на создание вычислительной инфраструктуры;

– дефицит специалистов, обладающих компетенциями в области искусственного интеллекта;

– сложности обновления и сопровождения нейросетевых моделей в изолированной среде.

Несмотря на указанные ограничения, результаты исследования подтверждают целесообразность поэтапного внедрения интеллектуальных обучающих систем в процесс подготовки специалистов продовольственного обеспечения с учётом специфики военного образования [2; 5].

Интеллектуальные обучающие системы на основе нейросетевых технологий представляют собой перспективный инструмент модернизации образовательного процесса при подготовке курсантов продовольственного обеспечения. Их внедрение позволяет повысить адаптивность обучения, автоматизировать контроль знаний и обеспечить индивидуальный подход к каждому курсанту.

Создание автономных нейросетевых систем, функционирующих в защищённом контуре военного вуза, является оптимальным решением в условиях строгих требований информационной безопасности. Дальнейшие исследования целесообразно направить на разработку методик практического применения таких систем и оценку их влияния на профессиональную подготовку будущих офицеров продовольственного обеспечения.

Перспективы внедрения и практической реализации.

Практическая реализация интеллектуальных обучающих систем в подготовке специалистов продовольственного обеспечения должна осуществляться поэтапно. На первоначальном этапе целесообразно внедрение пилотных модулей, ориентированных на автоматизацию контроля знаний и анализ учебной успеваемости. Это позволит оценить эффективность нейросетевых решений без существенного вмешательства в существующую систему подготовки.

На следующем этапе возможно расширение функционала системы за счёт внедрения адаптивных обучающих сценариев, моделирующих реальные условия организации продовольственного обеспечения войск. Использование ситуационных задач, основанных на типовых и нестандартных логистических ситуациях, позволит сформировать у курсантов устойчивые практические навыки принятия решений.

Особое значение имеет интеграция интеллектуальных обучающих систем с существующими локальными информационными ресурсами военного вуза, включая электронные библиотеки, базы нормативных документов и учебно-методические комплексы дисциплин продовольственного обеспечения. [5].Такая интеграция обеспечит целостность образовательной среды и повысит эффективность использования учебных материалов.

Педагогические аспекты применения нейросетевых систем.

Внедрение интеллектуальных обучающих систем оказывает существенное влияние на роль преподавателя в образовательном процессе. Преподаватель перестаёт быть исключительно источником информации и приобретает функции наставника, аналитика и координатора учебной деятельности курсантов[2].

Нейросетевые технологии позволяют преподавателю получать объективные данные о динамике усвоения материала, типичных ошибках и индивидуальных затруднениях курсантов. Это создаёт условия для более точной корректировки учебных программ и методик преподавания дисциплин продовольственного обеспечения.

В то же время успешное применение интеллектуальных обучающих систем требует повышения цифровой грамотности преподавательского состава, освоения новых методов педагогического анализа и взаимодействия с интеллектуальными системами поддержки принятия решений.

Заключение. Эффективное внедрение нейросетевых интеллектуальных обучающих систем в военных образовательных учреждениях невозможно без соответствующего нормативно-правового и организационного обеспечения. Необходимо разработать внутренние регламенты, определяющие порядок использования искусственного интеллекта в образовательном процессе, требования к защите информации и ответственности должностных лиц.

Особое внимание должно уделяться вопросам информационной безопасности, разграничению доступа к данным и сертификации программно-аппаратных средств. Используемые нейросетевые модели должны проходить обязательную проверку на соответствие требованиям военной безопасности и устойчивости к внешним воздействиям.

Важным условием является также создание системы подготовки и переподготовки кадров, обеспечивающих сопровождение и развитие интеллектуальных обучающих систем. Формирование междисциплинарных команд, включающих специалистов по продовольственному обеспечению, педагогике и информационным технологиям, позволит обеспечить устойчивое развитие цифровой образовательной среды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
  1. Бектурганов К.А. Цифровизация военного образования в Республике Казахстан: состояние и перспективы развития Вестник Национального университета обороны РК. – 2022. – № 2. – С. 45–53.
  2. Жусупов А.К., Айтмагамбетов Е.Т. Использование интеллектуальных систем в подготовке специалистов тылового обеспечения Военно-научный журнал Национальной гвардии Республики Казахстан. – 2023. – № 1. – С. 66–74.
  3. Министерство обороны Республики Казахстан. Концепция цифровой трансформации Вооружённых Сил Республики Казахстан до 2030 года. – Астана, 2022.
  4. Национальная гвардия Республики Казахстан. Методические рекомендации по организации подготовки специалистов продовольственного обеспечения. – Петропавловск, 2021.
  5. Тулегенов А.Б. Информационные технологии и автоматизация процессов продовольственного обеспечения войск. – Алматы: Военное издательство МО РК, 2020. – 156 с.
REFERENCES:
  1. Bekturganov K.A. Tsifrovizatsiya voennogo obrazovaniya v Respublike Kazakhstan: sostoyanie i perspektivy razvitiya Vestnik Natsionalnogo universiteta oborony RK. – 2022. – № 2. – S. 45–53.
  2. Zhusupov A.K., Aytmagambetov E.T. Ispolzovanie intellektualnykh sistem v podgotovke spetsialistov tylovogo obespecheniya Voenno-nauchnyy zhurnal Natsionalnoy gvardii Respubliki Kazakhstan. – 2023. – № 1. – S. 66–74.
  3. Ministerstvo oborony Respubliki Kazakhstan. Kontseptsiya tsifrovoy transformatsii Vooruzhyonnykh Sil Respubliki Kazakhstan do 2030 goda. – Astana, 2022.
  4. Natsionalnaya gvardiya Respubliki Kazakhstan. Metodicheskie rekomendatsii po organizatsii podgotovki spetsialistov prodovolstvennogo obespecheniya. – Petropavlovsk, 2021.
  5. Tulegenov A.B. Informatsionnye tekhnologii i avtomatizatsiya protsessov prodovolstvennogo obespecheniya voysk. – Almaty: Voennoe izdatelstvo MO RK, 2020. – 156 s.