ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО РАСПИСАНИЯ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ КОЛЛЕДЖЕ: ГИБРИДНАЯ МОДЕЛЬ OR-TOOLS/ILP И LLM-АССИСТЕНТА

Авторы

Ключевые слова:

учебное расписание, интеллектуальная автоматизация, OR-Tools, ILP, CP-SAT, LLM-ассистент, профессиональный колледж

Аннотация

В статье предлагается гибридная модель интеллектуальной автоматизации расписания занятий в условиях профессионального колледжа. Актуальность исследования обусловлена тем, что традиционное ручное составление расписания требует значительных временных и организационных затрат, часто приводит к конфликтам и затрудняет одновременный учет преподавательской нагрузки, аудиторного фонда, времени обучения групп, особенностей сменности и дополнительных административных ограничений. Цель исследования — повысить качество формирования расписания за счёт интеграции модели удовлетворения ограничений на основе OR-Tools и LLM-ассистента, работающего с естественным языком, а также обеспечить большую гибкость системы и её адаптацию к изменениям. В работе использованы методы системного анализа, ограниченной оптимизации, сценарного моделирования, сравнительной оценки и прикладного проектирования. Полученные результаты показали, что гибридный подход существенно сокращает время составления расписания, точнее учитывает временные предпочтения преподавателей, уменьшает количество «окон» у студентов, способствует более рациональному распределению аудиторий и упрощает внесение оперативных корректировок. Научная новизна исследования заключается в объединении LLM-слоя, преобразующего запросы на естественном языке в формальные ограничения, с вычислительным ядром OR-Tools/ILP. Практическая значимость состоит в том, что предложенное решение позволяет администрации колледжа повысить качество планирования, эффективнее использовать ресурсы и обеспечивать устойчивую организацию учебного процесса.

Биография автора

Гулнур Казбекова, Международный казахско-турецкий университет им. Ходжи Ахмеда Ясави

кандидат технических наук, ассоциированный профессор

Библиографические ссылки

Babaei, H., Karimpour, J., & Hadidi, A. (2015). A survey of approaches for university course timetabling problem. Computers & Industrial Engineering, 86, 43–59. https://doi.org/10.1016/j.cie.2014.11.010

Bettinelli, A., Cacchiani, V., Roberti, R., & Toth, P. (2015). An overview of curriculum-based course timetabling. TOP, 23(2), 313–349. https://doi.org/10.1007/s11750-015-0366-z

Ceschia, S., Di Gaspero, L., & Schaerf, A. (2023). Educational timetabling: Problems, benchmarks, and state-of-the-art results. European Journal of Operational Research, 308(1), 1–18. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2022.07.011

Chen, M. C., Sze, S. N., Goh, S. L., Sabar, N. R., & Kendall, G. (2021). A survey of university course timetabling problem: Perspectives, trends and opportunities. IEEE Access, 9, 106515–106529. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3100613

Davison, M., Kheiri, A., & Zografos, K. G. (2025). Modelling and solving the university course timetabling problem with hybrid teaching considerations. Journal of Scheduling, 28(2), 195–215. https://doi.org/10.1007/s10951-024-00817-w

De Werra, D. (1985). An introduction to timetabling. European Journal of Operational Research, 19(2), 151–162. https://doi.org/10.1016/0377-2217(85)90167-5

Holm, D. S., Mikkelsen, R. Ø., Sørensen, M., & Stidsen, T. J. R. (2022). A graph-based MIP formulation of the International Timetabling Competition 2019. Journal of Scheduling, 25(4), 405–428. https://doi.org/10.1007/s10951-022-00724-y

Kingston, J. H. (2013). Educational timetabling. In A. Ş. Etaner-Uyar, E. Özcan, & N. Urquhart (Eds.), Automated scheduling and planning: From theory to practice (pp. 91–108). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-39304-4_4

Kristiansen, S., & Stidsen, T. R. (2013). A comprehensive study of educational timetabling: A survey (DTU Management Engineering Report No. 8-2013). Technical University of Denmark.

Ongar, A. (2026). Research and development of an information system for scheduling classes for Yassawi College [Unpublished master’s dissertation]. Khoja Akhmet Yassawi International Kazakh-Turkish University.

OpenAI. (2023). GPT-4 technical report (arXiv:2303.08774). arXiv. https://arxiv.org/abs/2303.08774

Perron, L., Didier, F., & Gay, S. (2023). The CP-SAT-LP solver. In R. H. C. Yap (Ed.), 29th International Conference on Principles and Practice of Constraint Programming (CP 2023) (Leibniz International Proceedings in Informatics [LIPIcs], Vol. 280, pp. 3:1–3:2). Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik. https://doi.org/10.4230/LIPIcs.CP.2023.3

Perron, L., & Furnon, V. (2025). OR-Tools [Computer software]. Google. https://developers.google.com/optimization

Qu, R., Burke, E. K., McCollum, B., Merlot, L. T. G., & Lee, S. Y. (2009). A survey of search methodologies and automated system development for examination timetabling. Journal of Scheduling, 12(1), 55–89. https://doi.org/10.1007/s10951-008-0077-5

Загрузки

Опубликован

2026-03-31

Как цитировать

Казбекова, Г., & Онгар, А. (2026). ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО РАСПИСАНИЯ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ КОЛЛЕДЖЕ: ГИБРИДНАЯ МОДЕЛЬ OR-TOOLS/ILP И LLM-АССИСТЕНТА. Yassawi Journal of Engineering Science, 1(1), 5–15. извлечено от https://publications.ayu.edu.kz/index.php/yjesc/article/view/210

Выпуск

Раздел

Информационные технологии и искусственный интеллект