A model and a numerical method for optimizing the choice of a training trajectory for heterogeneous groups of specialists
Автор: Menshikh V.V., Podolskikh A.V.
Рубрика: Математическое моделирование
Статья в выпуске: 4 т.17, 2024 года.
Бесплатный доступ
Training and retraining of specialists of different profiles at present requires taking into account the high dynamics of the conditions of their professional activity. This is especially relevant when it is necessary to train specialists to act in emergency situation. For this reason, two major problems with organisation of the training process of specialists have arisen: - the requirement for simultaneous training of a heterogeneous group which consists of specialists of different profiles who jointly provides the solution of a certain range of tasks in case of emergencies; - the requirement for minimizing the duration of the training process. Both universal and individual competences are expected of specialists in heterogeneous groups. In particular, in heterogeneous groups that prepare for emergency response, universal competences are required to act in special circumstances and individual competences are required to fulfil narrow professional tasks. The said circumstance makes it possible to organize the sequence of courses for training specialists in the groups under consideration in such a way that it is possible to obtain universal competences in one course simultaneously by specialists of different profiles, which allows reducing the total training time of the whole heterogeneous group. At the same time, it is necessary to take into account the capabilities of the educational organisation in terms of the number of simultaneous trainees in each course, which ensures the acquisition of the relevant competence. In this regard, there is a need to optimize the choice of trajectory, i.e., the sequence of courses, for training specialists in heterogeneous groups, taking into account the capacity of the educational organisation that trained them. For this purpose, we have developed a mathematical model and a numerical method for finding the optimal trajectory based on the use of genetic algorithm, the advantage of which is polynomial computational complexity. A numerical example is presented.
Specialist training, heterogeneous groups, learning trajectory optimization, genetic algorithm
Короткий адрес: https://sciup.org/147245973
IDR: 147245973 | УДК: 004.94+004.85 | DOI: 10.14529/mmp240403
Модель и численный метод оптимизации выбора траектории подготовки гетерогенных групп специалистов
Подготовка и переподготовка специалистов различных профилей в настоящее время требуют учта высокой динамики условий их профессиональной деятельности. Особую актуальность это приобретает при необходимости подготовки специалистов к действиям в чрезвычайных обстоятельствах. В этом случае возникают две основные проблемы организации процесса обучения специалистов: - необходимость одновременной подготовки гетерогенной группы, включающей специалистов различного профиля, обеспечивающих совместно решение определнного круга задач при возникновении чрезвычайных обстоятельств; - необходимость минимизации длительности процесса подготовки. В гетерогенных группах предполагается, что специалисты должны обладать как универсальными, так и индивидуальными компетенциями. В частности, в гетерогенных группах, которые готовятся для действий в чрезвычайных обстоятельствах, универсальные компетенции необходимы для действий в особых условиях, а индивидуальные - для выполнения узкопрофессиональных задач. Указанное обстоятельство позволяет так организовать последовательность курсов для подготовки специалистов в рассматриваемых группах, чтобы универсальные компетенции было возможно получать на одном курсе одновременно специалистами различного профиля, что позволяет сокращать общее время подготовки всей гетерогенной группы. При этом необходимо учитывать возможности образовательной организации по количеству одновременно обучающихся на каждом курсе, обеспечивающем получение соответствующей компетенции. В связи с этим возникает необходимость оптимизации выбора траектории, т. е. последовательности курсов, подготовки специалистов в гетерогенных группах с учтом возможности образовательной организации, осуществлявшей их подготовку. С этой целью была разработана математическая модель и численный метод нахождения оптимальной траектории, основанный на использовании генетического алгоритма, преимуществом которого является полиномиальная вычислительная сложность. Приведн численный пример.
Список литературы A model and a numerical method for optimizing the choice of a training trajectory for heterogeneous groups of specialists
- Johnson, R. The Role of Continuous Professional Development in Enhancing Specialist Competence / R. Johnson // Journal of Education and Training. - 2020. - V. 25, № 1. -P. 50-65.
- Martinez, E. The Importance of Lifelong Learning for Specialists in a Changing Work Environment / E. Martinez // Journal of Career Development. - 2019. - V. 36, № 1. -P. 40-55.
- Borisenkov, V.P. The Quality of Education and Training Problems of Pedagogic Personnel / V.P. Borisenkov // Education and Science. - 2015. - V. 3, № 122. - P. 4-17.
- Gass, S.I. Handbook of Operations Research and Management Science / S.I. Gass, C.M. Harris. - Chan: Springer, 2021.
- Меньших, В.В. Оптимизация выбора модулей обучения при многоцелевой подготовке специалистов / В.В. Меньших, Е.Н. Середа // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование. - 2018. - Т. 11, № 1. - С. 27-34.
- Меньших, В.В. Моделирование коллективных действий сотрудников органов внутренних дел / В.В. Меньших, А.Ф. Самороковский, Е.Н. Середа, В.В. Горлов. - Воронеж: Воронежский институт Министерства внутренних дел Российской Федерации, 2017.
- Lihobabina, A. Model and Numerical Method of Optimization of Selection of Training Programs for Specialists / A. Lihobabina, V. Menshikh // Proceedings - 2023 5th International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency. - Lipetsk, 2023. - P. 447-450.
- Гладков, Л.А. Генетические алгоритмы / Л.А. Гладков, В.В. Курейчик, В.М. Курей-чик. - М.: Физмалит, 2010.
- Карпенко, А.П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой / А.П. Карпенко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.
- Меньших, В.В. Математическая модель оптимизации траектории обучения сотрудников органов внутренних дел действиям при чрезвычайных обстоятельствах / В.В. Меньших, Е.Н. Середа // Вестник Воронежского института МВД России. - 2015. - № 3. - С. 36-44.
- Меньших, В.В. Оптимизация временных характеристик информационных систем / В.В. Меньших, Е.Ю. Никулина. - Воронеж: Воронежский института МВД России, 2011.
- Меньших, В.В. Модель формирования групп для ролевого обучения принятию управленческих решений / В.В. Меньших, А.Ф. Самороковский, Е.Н. Середа // Вестник Воронежского института МВД России. - 2015. - № 2. - С. 107-114.
