Features, problems and prospects of Data Mining and Data Science application in educational management

Abstract

Technologies, methods and the corresponding applied toolkit of Data Mining, and with the passage of time Data Science – are currently extremely relevant, important technologies that rapidly continue their horizontal and vertical scaling, development and distribution – starting from classic industries for innovations in IT (intelligence services, telecommunications, Internet trade, banking) and continuing its spread in other fields (education, science, culture, etc.). Moreover, the mentioned scaling of the use of Data Mining technologies, and with the passage of time also Data Science, is relevant not only for national and sectoral management (for example, for the Ministry of Education in general and for its directions/departments), for regional management (at the level of regions or districts, local authorities), but also for the micro level of individual state/municipal/private institutions, organizations and enterprises. Modern educational management in the conditions of the post-covid stage, in the global conditions of further personal digitalization, taking into account the realities of Industry 5.0, taking into account Big Data, taking into account the emergence and spread of generative artificial intelligence – faces dynamic and complex, multicollinear challenges, which determines the urgent need for a total increase efficiency, adaptability, competitiveness and, finally, multifunctional optimization. It is Data Mining technologies, and later Data Science, that will provide state education management institutions, educational organizations and institutions with powerful innovative methods/algorithms and appropriate tools of multidimensional in-depth analysis of large educational data for the search for hidden patterns/patterns, their understanding/interpretation, proactive detection /monitoring of anomalies and potential threats, prediction and further optimization of various educational management tasks at operational, tactical and strategic levels. The article proves that in the field of educational management, Data Mining and Data Science technologies have great potential for systematically increasing the effectiveness of educational management and university science. The impact of Data Mining, and more recently Data Science, is felt in various aspects of the modern innovative university environment, starting with the adaptation and optimization of the educational process and the development of new programs/courses/trainings, and ending with the application of classical machine learning and deep machine learning to achieve breakthrough scientific results (for example, in the field of machine linguistics). In this article, a study of the existing experience, features, potential problems and further prospects for the operational implementation and effective use of technologies, methods/algorithms and applied tools of Data Mining and Data Science in modern educational management, taking into account the post-covid consequences in the field of education and taking into account the current impacts and the consequences of war.

Технології, методи та відповідний прикладний інструментарій Data Mining, а з плином часу і Data Science – є наразі надзвичайно актуальними, важливими технологіями, які стрімко продовжують своє горизонтальне та вертикальне масштабування, розвиток та розповсюдження – починаючи з класичних індустрій для інновацій в IT (розвідувальні служби, телекомунікації, Інтернет-торгівля, банківська справа) та продовжуючи своє розповсюдження і в інших галузях (освіта, наука, культура тощо). Причому, згадане масштабування використання технологій Data Mining, а з плином часу і Data Science, актуальне не тільки для загальнодержавного та галузевого управління (наприклад, для міністерства освіти загалом та його окремих департаментів), але і для регіонального управління (на рівні областей або районів, місцевої влади), але і для мікрорівня окремих державних/комунальних/приватних установ, організацій і підприємств. Сучасний освітній менеджмент в умовах постковідного етапу, в глобальних умовах подальшої персональної цифровізації, зважаючи на реалії Industry 5.0, зважаючи на Big Data, враховуючи появу та розповсюдження генеративного штучного інтелекту, стикається з динамічними та комплексними, мультиколінеарними викликами, що обумовлює нагальну потребу у тотальному підвищенні ефективності, адаптивності, конкурентності та, нарешті, і мультифункціональній оптимізації. Саме технології Data Mining, а згодом і Data Science, нададуть державним установам з управління освітою, освітнім організаціям та закладам потужні інноваційні методи/алгоритми та відповідні інструменти багатовимірного поглибленого аналізу великих освітніх даних для пошуку прихованих закономірностей/шаблонів, їх розуміння/інтерпретації, проактивної детекції/моніторингу аномалій та потенційних загроз, передбачення та подальшої оптимізації різних задач управління освітою на оперативному, тактичному та стратегічному рівнях. В статті доведено, що і в сфері освітнього менеджменту, технології Data Mining та Data Science мають великий потенціал для системного підвищення ефективності освітнього менеджменту та університетської науки. Вплив Data Mining, а в останній час і Data Science, відчутний в різних аспектах сучасного інноваційного університетського середовища, починаючи з адаптації та оптимізації навчального процесу та розробки нових програм/курсів/тренінгів, і закінчуючи застосуванням класичного машинного навчання та глибокого машинного навчання для досягнення проривних наукових результатів (наприклад, і в сфері машинної лінгвістики). У цій статті проведено дослідження наявного досвіду, особливостей, потенційних проблем та подальших перспектив оперативного впровадження та ефективного використання технологій, методів/алгоритмів та прикладних інструментів Data Mining та Data Science у сучасному освітньому менеджменті, з урахуванням post-covid наслідків в сфері освіти та зважаючи на поточні впливи та наслідки війни.