Mathematical modeling of clustering based on the results of monitoring the activities of educational institutions of higher education

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The article discusses the application of mathematical modeling and cluster analysis methods for processing monitoring data on the activities of educational institutions of higher education. The relevance of the research is determined by the need for an objective assessment of the effectiveness of universities, the identification of problem areas and the development of targeted management solutions. The paper analyzes key indicators, including educational, research, international, financial and economic activities, as well as the salary level of teachers. The main focus is on clustering methods that allow universities to be grouped according to similar characteristics. Hierarchical, centroid, and density algorithms are considered, as well as the specifics of their application in the context of multidimensional educational data. Special importance is attached to the preprocessing of indicators, including normalization and standardization, to ensure the correctness of the results. The clustering quality is assessed using the silhouette index and other metrics, which makes it possible to determine the stability of the selected groups. The results of the study demonstrate that automated clustering of monitoring data helps identify typical university development trajectories, optimize resource management, and develop differentiated support measures. The proposed approach can be integrated into a regular monitoring system, providing operational analytics for management decision-making. The prospects for further research are related to the development of adaptive algorithms, forecasting the dynamics of indicators and the creation of interactive analytical platforms.

Sobre autores

Radif Aynazarov

MIREA – Russian Technological University

Autor responsável pela correspondência
Email: radif.47@gmail.com
Código SPIN: 8847-9555

graduate student, Institute for Advanced Technologies and Industrial Programming

Rússia, Moscow

Igor Vostroknutov

MIREA – Russian Technological University

Email: vostroknutov_i@mail.ru
ORCID ID: 0000-0003-1690-7961
Código SPIN: 7619-6288
Scopus Author ID: 57205359470
Researcher ID: B-5750-2017

Dr. Sci. (Pedag.), Professor, Institute for Advanced Technologies and Industrial Programming

Rússia, Moscow

Bibliografia

  1. Aynazarov R.R., Vostroknutov I.E. Analysis of clustering methods based on statistical observation data from educational organizations. In: Optical technologies, materials and systems. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference “Optotech – 2024”. Moscow: MIREA – Russian Technological University, 2024. Pp. 694–698.
  2. Bagutdinov R.A., Stepanov M.F. Methods of integration, dimensionality reduction, and normalization for processing heterogeneous and multiscale data. International Journal of Open Information Technologies. 2021. Vol. 9. No. 2. Pp. 39–44. (In Rus.)
  3. Vorontsova A.A. Evaluation of clustering quality using internal and external metrics. In: Science and education in the context of global instability: Problems and new stages of development. Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference (Rostov-on-Don, April 30, 2022). Part 1. Rostov-on-Don: Manuscript, 2022. Pp. 71–78. EDN ZKNPFQ.
  4. Zhilov R.A. Intelligent data clustering methods. Proceedings of the Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2023. No. 6 (116). Pp. 152–159. (In Rus.).
  5. Ilina N.A. Hierarchical clustering. In: Youth. Intelligence. Initiative. Proceedings of the IX International Scientific and Practical Conference of Students and Master’s Students (Vitebsk, April 23, 2021). E.Ya. Arshansky (ed.-in-chief) et al. Vitebsk: Vitebsk State University named after P.M. Masherov, 2021. Pp. 18–20. EDN: USNRUH.
  6. Makarov A.V., Namiot D.E. A review of data cleaning methods for machine learning. International Journal of Open Information Technologies. 2023. Vol. 11. No. 10. Pp. 70–78. (In Rus.)
  7. Orekhov A.V. Approximation-estimation criteria (analytical generalization of the heuristic “Elbow Method”). Vestnik of Saint Petersburg University. Applied Mathematics. Computer Science. Control Processes, 2025. Vol. 21. No. 3. Pp. 373–384. (In Rus.)
  8. Semenova D.V. Analysis of key indices for evaluating the quality of clustering algorithms. In: Problems of the mineral resource complex as seen by young scientists. 2023. Pp. 203–208.
  9. Shulpina P.D., Dokuchaev V.A. Principal component analysis as a method of data preprocessing. REDS: Telecommunication Devices and Systems. 2023. Vol. 13. No. 2. Pp. 59–64. (In Rus.)

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Fig. 1. Elbow method (a) and silhouette analysis (b)

Baixar (159KB)
3. Fig. 2. Visualization of clusters

Baixar (107KB)


Link à descrição da licença: https://www.urvak.ru/contacts/

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».