<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izvestswsu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Юго-Западного государственного университета</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the Southwest State University</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-1560</issn><issn pub-type="epub">2686-6757</issn><publisher><publisher-name>ЮЗГУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21869/2223-1560-2024-28-1-148-162</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izvestswsu-1221</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Информатика, вычислительная техника и управление</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Computer science, computer engineering and IT managment</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Когнитивный подход к разработке расписаний занятий на основе модификации генетического алгоритма</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The Use of Artificial Intelligence In Applied Tasks of the Modern Information Society</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лисицин</surname><given-names>Л. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lisitsin</surname><given-names>L. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лисицин Леонид Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Программная инженерия»,</p><p>ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Leonid A. Lisitsin, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Software Engineering Department</p><p>50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040, Russian Federation</p></bio><email xlink:type="simple">leo_263@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лисицин</surname><given-names>А. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lisitsin</surname><given-names>A. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лисицин Александр Леонидович, старший преподаватель кафедры информационной безопасности</p><p>ул. Радищева, д. 33, г. Курск 305000, Российская Федерация</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander L. Lisitsin, Senior Lecturer, Information Security Department</p><p>33, Radishcheva str., Kursk 305000, Russian Federation</p></bio><email xlink:type="simple">vip.lisicin@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лисицин</surname><given-names>А. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lisitsin</surname><given-names>A. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лисицин Алексей Леонидович, аспирант кафедры «Программная инженерия»</p><p>ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexey L. Lisitsin, Post-Graduate Student, Software Engineering Department</p><p>50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040, Russian Federation</p></bio><email xlink:type="simple">alex25lisitsyn@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Юго-Западный государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Southwest State University</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Курский государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kursk State University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>07</day><month>04</month><year>2024</year></pub-date><volume>28</volume><issue>1</issue><fpage>148</fpage><lpage>162</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Лисицин Л.А., Лисицин А.Л., Лисицин А.Л., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Лисицин Л.А., Лисицин А.Л., Лисицин А.Л.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Lisitsin L.A., Lisitsin A.L., Lisitsin A.L.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1221">https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1221</self-uri><abstract><sec><title>Цель исследования</title><p>Цель исследования. Поиск возможностей и ограничений использования когнитивных технологий (КТ) для решения слабоформализованных (творческих) задач в различных областях. Оценка эффективности КТ применения по сравнению с традиционными методами. Анализ применения КТ на основе генетических алгоритмов для оптимизации процессов и решения сложных слабоформализованных задач на примере составления расписания школы.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. Использование генетического алгоритма (ГА) для составления расписания путем комбинирования и вариаций данными, подобно эволюционному отбору в природе.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. В результате проведенного программного моделирования с использованием ГА получен вариант расписания для типичной средней городской школы, учитывающий все нормы "школьного" СанПиН и пожелания учителей, отличающийся простотой в использовании и гибкостью при добавлении новых ограничений, а также высокой скоростью работы на обычных офисных компьютерах.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Актуальность использования генетических алгоритмов для составления расписаний заключается в быстром автоматическом поиске оптимального или приемлемого решения в большом пространстве возможных вариантов, с учетом установленных ограничений и приоритетов, а также в гибкости и адаптивности для различных типов задач.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Purpose of reseach</title><p>Purpose of reseach. The search for the possibilities and limitations of using artificial intelligence (AI) to solve poorly formalized (creative) tasks in various fields. Evaluation of the effectiveness of AI application in comparison with traditional methods. Analysis of the use of artificial intelligence based on genetic algorithms to optimize processes and solve complex poorly formalized tasks using the example of school scheduling.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. Using a genetic algorithm (GA) to schedule by combining and varying data is similar to evolutionary selection in nature.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. As a result of the conducted software modeling using GA, a variant of the schedule for a typical urban secondary school was obtained, taking into account all the norms of the "school" SanPiN and the wishes of teachers, characterized by ease of use and flexibility when adding new restrictions, as well as high speed on ordinary office computers.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. The relevance of using genetic algorithms for scheduling lies in the rapid automatic search for the optimal or acceptable solution in a large space of possible options, taking into account the established limitations and priorities, as well as flexibility and adaptability for various types of tasks.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>когнитивное моделирование</kwd><kwd>генетический алгоритм</kwd><kwd>программирование</kwd><kwd>моделирование</kwd><kwd>метод случайного подбора данных</kwd><kwd>автоматизация</kwd><kwd>составление расписаний</kwd><kwd>автоматическая генерация</kwd><kwd>задачи оптимизации</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>artificial intelligence</kwd><kwd>genetic algorithm</kwd><kwd>programming</kwd><kwd>modeling</kwd><kwd>random data selection method</kwd><kwd>automation</kwd><kwd>scheduling</kwd><kwd>automatic generation</kwd><kwd>optimization tasks</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Староверова Н. А., Шустрова М. Л. Искусственный интеллект в профессиональной сфере. Казань: Общество с ограниченной ответственностью "Ред.-издательский центр "Школа", 2022. 84 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Staroverova N. A., Shustrova M. L. Iskusstvennyi intellekt v professional'noi sfere [Artificial intelligence in the professional sphere]. Kazan’, 2022. 84 p. EDN PTSPTI.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буйневич И.А., Криушина Ю.А., Халин Ю.А., Катыхин А.И., Криушин Е.А. Метод построения нечеткой когнитивной карты конкурентоспособности машиностроительного предприятия. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2023;13(3):146-163. https://doi.org/10.21869/2223-1536-2023-13-3-146-163.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Buinevich I.A., Kriushina Y.A., Khalin Y.A., Katykhin A.I., Kriushin Е.А. Method of Construction of a Fuzzy Cognitive Map of the Competitiveness of a Machine-Building Enterprise. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Upravlenie, vychislitel'naya tekhnika, informatika. Meditsinskoe priborostroenie = Proceedings of the Southwest State University. Series: Control, Computing Engineering, Information Science. Medical Instruments Engineering. 2023;13(3):146-163. (In Russ.). https://doi.org/10.21869/2223-1536-2023-13-3-146-163</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Основы нейрокибернетики, генетические алгоритмы. Тула: ТулГУ, 2014. 103 с. EDN XTAFDV.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Osnovy neirokibernetiki, geneticheskie algoritmy [Fundamentals of neurocybernetics, genetic algorithms. Tula, TulSU Publ., 2014. 103 p. EDN XTAFDV.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Курейчик В. М., Гладков Л. А., Курейчик В. В. Эволюционное моделирование и генетические алгоритмы. Методы поиска оптимальных решений на основе инспирирированных природой систем. Saarbrücken: LAP LAMBERT, 2011. 260 с. EDN GZYNBJ.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kureychik V. M., Gladkov L. A., Kureychik V. V. Evolyutsionnoe modelirovanie i geneticheskie algoritmy. Metody poiska optimal'nykh reshenii na osnove inspiririrovannykh prirodoi sistem [Evolutionary modeling and genetic algorithms. Methods of searching for optimal solutions based on nature-inspired systems]. Saarbrücken, LAP LAMBERT Publ., 2011, 260 p. EDN GZYNBJ.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лисицин Л. А., Халин Ю. А., Лисицин А. Л. Системы поддержки принятия управленческих решений в условиях неполной информации // Известия ЮгоЗападного государственного университета. 2012. № 4-2 (43). С. 95-99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lisitsin L. A., Khalin Yu. A., Lisitsin A. L. Sistemy podderzhki prinyatiya upravlencheskikh reshenii v usloviyakh nepolnoi informatsii [Management decision support systems in conditions of incomplete information]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University, 2012, no. 4-2 (43), pp. 95-99.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bioethics, Artificial Intelligence and Medical Diagnostics / A. G. Chuchalin, V. Yu. Mishlanov, Ya. V. Mishlanov [et al.]. Perm: Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University, 2019. EDN SYBNMU.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chuchalin A. G., Mishlanov V. Yu., Mishlanov Ya. V. [et al.] Bioethics, Artificial Intelligence and Medical Diagnostics. Perm, Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University Publ., 2019. EDN SYBNMU.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сурова Н. Ю., Косов М. Е. Искусственный интеллект. М.: ООО "Издательство "Юнити-Дана", 2021. 408 с. EDN QZEMDW.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Surova N. Y., Kosov M. E. Iskusstvennyi intellekt [Artificial intelligence]. Moscow, Unity-Dana Publ., LLC, 2021, 408 p. EDN QZEMDW.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Остроух А. В. Введение в искусственный интеллект. Красноярск: Научноинновационный центр, 2020. 250 с. DOI 10.12731/978-5-907208-26-1. EDN KTJGZM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostroukh A.V. Vvedenie v iskusstvennyi intellekt [Introduction to artificial intelligence]. Krasnoyarsk, 2020. 250 p. DOI 10.12731/978-5-907208-26-1. EDN KTJGZM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Когнитивное моделирование информационного обеспечения игрового автоматизированного обучения / Ю.А. Халин, А.И. Катыхин, С.А. Зинкин, А.А. Шилин // Известия Юго-Западного государственного университета. 2022;26(4):117-131. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2022-26-4-117-131.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khalin Y.A., Katykhin A.I., Zinkin S.A., Shilin A.A. Cognitive Modeling of Information Support for Game-Based Automated Learning. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University. 2022;26(4):117-131 (In Russ.). https://doi.org/10.21869/2223-1560-2022-26-4-117-131.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Танаев В.С., Шкурба В.В. Введение в теорию расписаний (Экономикоматематическая библиотека). М.: Наука, 1975. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tanaev V.S., Shkurba V.V. Vvedenie v teoriyu raspisanii (Ekonomiko-matematicheskaya biblioteka) [Introduction to the theory of schedules (Economic and Mathematical library)]. Moscow, Nauka Publ., 1975, 256 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Могилев А. А. Обзор методов решения задач теории расписаний // Информатика, вычислительная техника и инженерное образование: 2019. №4(37). URL: ivtio.ru/37.htm.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mogilev A. A. Obzor metodov resheniya zadach teorii raspisanii «Yuzhnyi federal'nyi universitet» [Review of methods for solving problems of the theory of schedules "Southern Federal University]. Informatika, vychislitel'naya tekhnika i inzhenernoe obrazovanie = Computer Science, Computer engineering and engineering education, 2019, no.4(37). Available at: ivtio.ru/37.htm.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Биоэтика, искусственный интеллект и медицинская диагностика : Посвящается 150-летию открытия Периодического закона химических элементов / А. Г. Чучалин, В. А. Черешнев, В. Ю. Мишланов [и др.]. Пермь : Пермский гос. мед. университет имени академика Е.А. Вагнера, 2019. 208 с. EDN ZDMXHV.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chuchalin A. G., Chereshnev V. A., Mishlanov V. Yu. [et al.]. Bioetika, iskusstvennyi intellekt i meditsinskaya diagnostika: Posvyashchaetsya 150-letiyu otkrytiya Periodicheskogo zakona khimicheskikh elementov [Bioethics, artificial intelligence and medical diagnostics: Dedicated to the 150th anniversary of the discovery of the Periodic Law of Chemical Elements]. Perm, Perm State Medical University. Academician E.A. Wagner University Publ., 2019. 208 p. EDN ZDMXHV.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цифровая трансформация и искусственный интеллект в разработке биологически активных веществ и лекарственных форм / Л. В. Погребняк, Е. А. Кульгав, Е. В. Ковтун, А. В. Погребняк. М.: ООО «Издательство «Мир науки», 2022. 201 с. EDN LWVFJC.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pogrebnyak L. V., Kulgav E. A., Kovtun E. V., Pogrebnyak A.V. Tsifrovaya transformatsiya i iskusstvennyi intellekt v razrabotke biologicheski aktivnykh veshchestv i lekarstvennykh form [Digital transformation and artificial intelligence in the development of biologically active substances and dosage forms]. Moscow, Mir Nauki Publ., LLC, 2022, 201 p. EDN LWVFJC.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Антонова В.М., Старцев Е.А., Юрин О.В. Использование DIALOGFLOW в расписании студентов // Методические вопросы преподавания инфокоммуникаций в высшей школе. 2021. Т. 10. № 4. С. 4-8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Antonova V.M., Startsev E.A., Yurin O.V. Ispol'zovanie DIALOGFLOW v raspisanii studentov [The use of DIALOGFLOW in the schedule of students]. Metodicheskie voprosy prepodavaniya infokommunikatsii v vysshei shkole = Methodological issues of teaching infocommunications in higher education, 2021, vol. 10, no. 4, pp. 4-8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буланов Р.В., Долженко А.И. Микросервисная архитектура подсистемы "Расписание занятий ргэу (ринх)" // Информатизация в цифровой экономике. 2020. Т. 1. № 4. С. 141-152.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bulanov R.V., Dolzhenko A.I. Mikroservisnaya arkhitektura podsistemy "Raspisanie zanyatii rgeu (rinkh)" [Microservice architecture of the subsystem "Schedule of classes of RSEU (rinh)"]. Informatizatsiya v tsifrovoi ekonomike = Informatization in the digital economy, 2020, vol. 1, no. 4, pp. 141-152.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гармаева Д.А., Казимиров А.С., Попова В.А. Создание информационной системы для представления расписания занятий высшего учебного учреждения // Молодежный вестник ИрГТУ. 2021. Т. 11. № 1. С. 21-28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Garmaeva D.A., Kazimirov A.S., Popova V.A. Sozdanie informatsionnoi sistemy dlya predstavleniya raspisaniya zanyatii vysshego uchebnogo uchrezhdeniya [ Creation of an information system for presenting the schedule of classes of a higher educational institution]. Molodezhnyi vestnik IrGTU = Youth Bulletin of IrSTU, 2021, vol. 11, no. 1, pp. 21-28.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Голяков С.М., Шилова А.Ю., Шилов Ю.М. Применение теории расписаний для организации учебного процесса общеобразовательных учреждениях // Сборник статей XXV Международной научно-практической конференции «Наука и образование: сохраняя прошлое, создаём будущее». Пенза. Изд-во: Наука и Просвещение, 2019. Ч. 1. С. 42-44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Golyakov S.M., Shilova A.Yu., Shilov Yu.M. [Application of the theory of schedules for the organization of the educational process]. Sbornik statei XXV Mezhdunarodnoi nauchnoprakticheskoi konferentsii «Nauka i obrazovanie: sokhranyaya proshloe, sozdaem budushchee» [Collection of articles of the XXV International scientific and practical conference "Science and education: preserving the past, creating the future"]. Penza, 2019. Part 1, pp. 42-44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
