Цифровой двойник в образовании: AlmaU внедряет новую модель управления университетом

В Almaty Management University на базе School of Digital Technologies and Economics ведётся разработка цифрового двойника университета — комплексной цифровой среды, представляющей собой динамическую модель всех ключевых процессов вуза. В отличие от традиционных информационных систем, речь идёт не о статичном хранилище данных, а обедином цифровом пространстве, в котором интегрированы сведения о зданиях и аудиториях, расписании и учебной нагрузке, перемещении пользователей по кампусу, академической успеваемости, финансовых показателях и KPI. Таким образом, формируется целостное представление о повседневной деятельности университета.

Проект основан на переносе технологии цифровых двойников, которая уже широко используется в промышленности, в сферу высшего образования. Такой подход для университетов пока практически не применяется, что делает его новым и во многом первопроходческим. В сочетании с искусственным интеллектом, визуальной аналитики и моделирования это решение формирует не только исследовательскую базу, но и практический инструмент с высоким потенциалом для масштабирования в других образовательных организациях.

Почему это необходимо 

Основное отличие данной платформы от распространённых систем класса Learning Management System (LMS) и Enterprise Resource Planning (ERP) заключается в функциональной направленности на анализ и моделирование. Цифровой двойник не только хранит данные, но и позволяет работать 3D моделью университета в режиме реального времени, включая построение сценариев «что, если» и тестирование управленческих решений до их внедрения. Такой подход позволяет перейти от интуитивного управления к принятию решений на основе объективных данных и аналитики.

Необходимость внедрения подобного решения обусловлена системной проблемой, характерной для образовательных организаций: фрагментированностью данных и ограниченной скоростью их обработки. Несмотря на наличие различных цифровых систем, информация распределена по разным источникам, поступает с задержками и не формирует единой аналитической картины. В результате управленческие решения принимаются на основе частичных сведений или субъективных оценок.

Практические задачи 

Разрабатываемый цифровой двойник ориентирован на решение ряда прикладных задач. Прежде всего, в области управления ресурсами система позволяет выявлять неэффективное использование аудиторного фонда, оптимизировать расписание и выравнивать учебную нагрузку между преподавателями. На этой основе формируется более устойчивое распределение ресурсов, что напрямую влияет на качество образовательного процесса. В частности, в контексте качества образования платформа обеспечивает раннюю диагностику академических рисков, позволяя своевременно выявлять студентов с пониженной успеваемостью и формировать персонализированные образовательные траектории.

Дополняя этот уровень анализа, данные о перемещениях пользователей по кампусу дают возможность более точно понимать фактическое использование пространств и выявлять зоны перегрузки или недозагрузки. Обобщая полученную информацию, система выходит на стратегический уровень, где поддерживает моделирование набора студентов, оценку перспектив запуска новых образовательных программ и прогнозирование ключевых показателей деятельности. В результате ожидается, что внедрение цифрового двойника позволит повысить загрузку инфраструктуры на 15–30%, снизить операционные расходы и обеспечить переход к более обоснованному, ориентированному на данных управлению.

Как это устроено: архитектура

Техническая архитектура цифрового двойника включает несколько взаимосвязанных уровней. На уровне данных осуществляется интеграция с существующими системами, включая LMS, ERP и СКУД, далее, подключение IoT-датчиков и дополнительных источников информации. Серверная часть реализована на фреймворке .NET. Для хранения и анализа связей между студентами, дисциплинами, преподавателями и аудиториями - используется графовая база данных Neo4j, что обусловлено высокой степенью взаимосвязанности университетской среды. Аналитический слой включает методы предиктивной аналитики, поведенческого анализа и алгоритмы оптимизации. Пользовательский интерфейс разработан с применением Reactjs, а визуализация кампуса реализована через WebGL и Three.js с использованием картографических и аналитических дашбордов.

Текущий этап реализации 

В начале декабря 2025 года в университете открылся — AlmaU AI Hub, и текущий этап реализации отмечает директор AlmaU AI Hub Даулет Сабыр:

Это свидетельствует о готовности проекта к дальнейшему масштабированию и интеграции в управленческие процессы университета.

Функциональные возможности системы выстроены с учётом потребностей различных групп пользователей, обеспечивая им доступ к релевантным инструментам и данным. Так, студенты получают доступ к интерактивной карте кампуса, информации о доступности аудиторий и персональной учебной аналитике, включая рекомендации по выбору дисциплин и предупреждения о возможных академических рисках.

В свою очередь, преподаватели могут анализировать собственную нагрузку, сопоставлять результаты различных учебных потоков и получать рекомендации по оптимизации образовательного процесса. На уровне управления администрация работает с единым дашбордом, который отображает текущее состояние системы и предоставляет инструменты для прогнозирования и моделирования управленческих решений. 

Интерфейс совмещает два подхода: диалоговый формат взаимодействия, позволяющий формулировать запросы на естественном языке, и визуальные инструменты анализа, включая графики, карты и 3D модель кампуса. 

Перспективы развития 

Научная значимость проекта определяется его междисциплинарным характером и практической ориентированностью, поскольку разработка ведётся на стыке образования, аналитики данных и цифровых технологий. В рамках этой работы проводятся исследования в области learning analytics, включающие анализ поведения студентов и построение предиктивных моделей, что позволяет получать прикладные результаты на основе реальных данных. 

В долгосрочной перспективе цифровой двойник может стать основой для развития предпринимательской и исследовательской активности внутри университета. 

Таким образом, проект выходит за рамки внутреннего инструмента управления, формируя основу для создания новой цифровой экосистемы в образовании.

Разработка цифрового двойника в AlmaU отражает стремление университета к внедрению передовых технологий и развитию управления на основе данных.