Computational nanotechnologyComputational nanotechnologyComputational nanotechnology2313-223X2587-9693YUR-VAK35019410.33693/2313-223X-2025-12-3-141-151BPDJWSINFORMATICS AND INFORMATION PROCESSINGИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫResearch ArticleDesigning a modular automated decision support information system in a digital educational environmentПроектирование модульной автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений в цифровой образовательной средеhttps://orcid.org/0000-0003-4810-8734SmolentsevaTatyana E.СмоленцеваТатьяна Евгеньевна
Russian Federation

Dr. Sci. (Eng.), head, Department of Applied Mathematics, Institute of Information Technologies

доктор технических наук, заведующая, кафедра прикладной математики, Институт информационных технологий

smoltan@bk.ruMIREA – Russian Technological UniversityМИРЭА – Российский технологический университет0211202512314115107112025Copyright ©; 2025, Yur-VAKCopyright ©; 2025, Юр-ВАК2025Yur-VAKЮр-ВАКhttps://www.urvak.ru/contacts/https://journals.rcsi.science/2313-223X/article/view/350194

In the context of digitalization of education, there is an increasing need for intelligent decision support systems that ensure informed, adaptive and personalized management of the educational process in a digital educational environment. At the same time, the key areas are timely assessment, forecasting of learning outcomes and personalization of educational routes in a digital educational environment. The implementation of these directions is impossible without an intelligent automated information system capable of providing adaptive feedback in a digital educational environment. The purpose of the study is to describe the architecture and modules of an automated decision support information system for implementing adaptive feedback. Unlike known implementations of automated information systems, the proposed project uses a modular architecture that integrates an analytical module and adaptive feedback to support decision-making in a digital educational environment. The description of the modules and the analysis of the implemented solutions in the automated information system of decision support are given. The article implements the design stages with a description of the adaptive assessment sequence diagram, class diagram, and deployment diagram. A functional architecture is built with decomposition by levels of representation in the designed decision support system. The presented draft of the system in the article will ensure the formation of personalized and informational support for the user in the decision-making process in the digital educational environment.

В условиях цифровизации образования возрастает потребность в интеллектуальных системах поддержки принятия решений, обеспечивающих обоснованное, адаптивное и персонализированное управление образовательным процессом в цифровой образовательной среде. При этом ключевыми направлениями являются своевременное оценивание, прогнозирование учебных результатов и персонализация образовательных маршрутов в цифровой образовательной среде. Реализация указанных направлений невозможна без интеллектуальной автоматизированной информационной системы, способной обеспечить адаптивную обратную связь в цифровой образовательной среде. Цель исследования заключается в описании архитектуры и модулей автоматизированной информационной системы поддержки принятия решений для реализации адаптивной обратной связи. В отличие от известных реализаций автоматизированных информационных систем, в предлагаемом проекте применяется модульная архитектура, интегрирующая аналитический модуль и адаптивную обратную связь для поддержки принятия решений в цифровой образовательной среде. Приведено описание модулей и анализ реализуемых решений в автоматизированной информационной системе поддержки принятия решений. В статье реализованы этапы проектирования с описанием диаграммы последовательности адаптивного оценивания, диаграммы классов и развертывания. Построена функциональная архитектура с декомпозицией по уровням представления в проектируемой системе поддержки принятия решений. Представленный проект системы в статье позволит обеспечить формирование персонализированного и информационного сопровождения пользователя в процессе поддержки принятия решений в цифровой образовательной среде.

information systemdigital educational environmentsystem architectureinformation processesdecision supportadaptabilityинформационная системацифровая образовательная средаархитектура системыинформационные процессыподдержка принятия решенийадаптивностьAzbel A.A., Ilyushin L.A., Morozova P.A. Feedback in education through the eyes of Russian teenagers. Educational Issues. 2021. No. 1. Pp. 195–212. (In Rus.). DOI: 10.17323/1814-9545-2021-1-195-212.Азбель А.А., Илюшин Л.А., Морозова П.А. Обратная связь в обучении глазами российских подростков // Вопросы образования. 2021. № 1. С. 195–212. DOI: 10.17323/1814-9545-2021-1-195-212.Aniskin V.N., Aniskin S.V., Bogoslovsky V.I., Dobudko T.V. Designing the electronic information and educational environment of a pedagogical university based on an information-activity approach. Journal Umanitar Modern. 2021. Vol. 4. No. 2. Pp. 5–9. (In Rus.)Аниськин В.Н., Аниськин С.В., Богословский В.И., Добудько Т.В. Проектирование электронной информационно-образовательной среды педагогического вуза на основе информационно-деятельностного подхода // Jurnalul Umanitar Modern. 2021. Т. 4. № 2. С. 5–9.Akhmedyanova G.F., Pischukhin A.M. An ontological approach to the design of scientific and production systems. The Ontology of Design. 2022. Vol. 12. No. 1. Pp. 57–67. (In Rus.). DOI: 10.18287/2223-9537-2022-12-1-57-67.Ахмедьянова Г.Ф., Пищухин А.М. Онтологический подход к проектированию научно-производственных систем // Онтология проектирования. 2022. Т. 12. № 1. С. 57–67. DOI: 10.18287/2223-9537-2022-12-1-57-67.Vezirov T.G. The digital educational environment of the university as a factor of professional development of the master of pedagogical education. In: Innovative areas of professional training in Russia and abroad. Collective monograph. Ulyanovsk: Zebra, 2024. Pp. 373–387.Везиров Т.Г. Цифровая образовательная среда вуза как фактор профессионального развития магистра педагогического образования // Инновационные направления профессиональной подготовки в России и за рубежом: коллективная монография. Ульяновск: Зебра, 2024. С. 373–387.Ivaev M.I., Lapaeva O.S., Novikova D.D. Decision support systems: application experience, optimization problems. Modern Science: Actual Problems of Theory and Practice. 2022. No. 4-2. Pp. 56–59. (In Rus.)Иваев М.И., Лапаева О.С., Новикова Д.Д. Системы поддержки принятия решений: опыт применения, проблемы оптимизации // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. 2022. № 4-2. С. 56–59.Smolentseva T.E. Analysis of structural elements of the digital educational environment. Security. Management. Artificial Intelligence. 2024. Vol. 4. No. 4 (4). Pp. 8–11. (In Rus.)Смоленцева Т.Е. Анализ структурных элементов цифровой образовательной среды // Безопасность. Управление. Искусственный интеллект. 2024. Т. 4. № 4 (4). С. 8–11.Smolentseva T.E. Development of an ontological model of multilevel assessment of students' knowledge. Business. Education. Law. 2025. No. 2 (71). Pp. 407–412. (In Rus.). DOI: 10.25683/VOLBI.2025.71.1293.Смоленцева Т.Е. Разработка онтологической модели многоуровневого оценивания знаний студентов // Бизнес. Образование. Право. 2025. № 2 (71). С. 407–412. DOI: 10.25683/VOLBI.2025.71.1293.Smolentseva T.E. Technology of continuous assessment of residual knowledge on the example of stream disciplines of higher educational institutions. Modern Science-intensive Technologies. 2025. No. 1. Pp. 158–165. (In Rus.)Смоленцева Т.Е. Технология непрерывной оценки остаточных знаний на примере потоковых дисциплин высших учебных заведений // Современные наукоемкие технологии. 2025. № 1. С. 158–165.Smolentseva T.E. Technology of assessment of residual knowledge as an element of the educational environment. Safety. Management. Artificial Intelligence. 2024. Vol. 4. No. 4 (4). Pp. 32–35. (In Rus.)Смоленцева Т.Е. Технология оценки остаточных знаний как элемент образовательной среды // Безопасность. Управление. Искусственный интеллект. 2024. Т. 4. № 4 (4). С. 32–35.Toktarova V.I., Popova O.G. Analysis of educational data on the relationship between learning success and student behavior in the digital educational environment of a university. Informatics and Education. 2022. Vol. 37. No. 4. Pp. 54–63. (In Rus.). DOI: 10.32517/0234-0453-2022-37-4-54-63.Токтарова В.И., Попова О.Г. Анализ образовательных данных взаимосвязи успешности обучения и поведения студентов в цифровой образовательной среде вуза // Информатика и образование. 2022. Т. 37. № 4. С. 54–63. DOI: 10.32517/0234-0453-2022-37-4-54-63.Shmatko A.D., Chabanenko A.V., Stepashkina A.S. Introduction of additive technologies and artificial intelligence technologies into the educational process. In: Actual problems of labor and human potential development: A university and academic collection of scientific papers. St. Petersburg: St. Petersburg State University of Economics. 2021. No. 4 (21). Pp. 15–24.Шматко А.Д., Чабаненко А.В., Степашкина А.С. Внедрение аддитивных технологий и технологий искусственного интеллекта в образовательный процесс // Актуальные проблемы труда и развития человеческого потенциала: вузовско-академический сборник научных трудов. СПб.: С.-Петербургский гос. экономический университет. 2021. № 4 (21). С. 15–24.Alavi M., Leidner D.E. Knowledge management and knowledge management systems: Conceptual foundations and research issues. MIS Quarterly. 2021. Vol. 25. No. 1. Pp. 107–136.Alavi M., Leidner D.E. Knowledge management and knowledge management systems: Conceptual foundations and research issues // MIS Quarterly. 2021. Vol. 25. No. 1. Pp. 107–136.Buinevich M., Shkerin A., Smolentseva T., Puchkova M. On the implementation of residual knowledge continuous assessment technology in an educational organization using artificial intelligence tools. In: 4th International Conference on Technology Enhanced Learning in Higher Education (TELE). IEEE, 2024. Pp. 111–114. DOI: 10.1109/TELE62556.2024.10605664.Buinevich M., Shkerin A., Smolentseva T., Puchkova M. On the implementation of residual knowledge continuous assessment technology in an educational organization using artificial intelligence tools // 4th International Conference on Technology Enhanced Learning in Higher Education (TELE). IEEE, 2024. Pp. 111–114. DOI: 10.1109/TELE62556.2024.10605664.Ghareeb A.M., Hefny H.A., Darwish N.R. Utilising AHP and PROMETHEE for evaluating the performance of online services. International Journal of Internet Technology and Secured Transactions. 2021. Vol. 11. No. 3. Pp. 307–327.Ghareeb A.M., Hefny H.A., Darwish N.R. Utilising AHP and PROMETHEE for evaluating the performance of online services // International Journal of Internet Technology and Secured Transactions. 2021. Vol. 11. No. 3. Pp. 307–327.Lin L., Dong Y., Chen X. et al. Exploring the impact of design thinking in information technology education: An empirical investigation. Thinking Skills and Creativity. 2024. Vol. 51. P. 101450. DOI: 10.1016/j.tsc.2023.101450.Lin L., Dong Y., Chen X. et al. Exploring the impact of design thinking in information technology education: An empirical investigation // Thinking Skills and Creativity. 2024. Vol. 51. P. 101450. DOI: 10.1016/j.tsc.2023.101450.Ndubuisi G., Otioma C., Owusu S., Tetteh G. ICTs quality and technical efficiency: An empirical analysis. Telecommunications Policy. 2022. Vol. 46. P. 102439. DOI: 10.1016/j.telpol.2022.102439.Ndubuisi G., Otioma C., Owusu S., Tetteh G. ICTs quality and technical efficiency: An empirical analysis // Telecommunications Policy. 2022. Vol. 46. P. 102439. DOI: 10.1016/j.telpol.2022.102439.