Моделі та методи управління потоками персональних даних суб’єктів освітнього середовища в умовах діджиталізації

Райчук І. В. Моделі та методи управління потоками персональних даних суб’єктів освітнього середовища в умовах діджиталізації : дис. … доктора філософії : 122 Комп’ютерні науки / Райчук Ісус Васильович ; наук. кер. Ю. Л. Хлевна. Київ, 2025. 250 с.

Актуальність теми дослідження управління потоками персональних даних суб’єктів освітнього середовища в умовах діджиталізації зумовлена стрімким розвитком цифрових технологій, які змінюють підходи до обробки та захисту персональних даних у сфері освіти. У сучасному світі освітні установи стикаються з дедалі більшою кількістю інформаційних потоків, що містять персональні дані студентів, викладачів і співробітників. Ефективне управління цими потоками є ключовим для підтримки стабільності та безпеки всього освітнього процесу.
Діджиталізація в галузі освіти відкриває нові можливості для оптимізації навчальних процесів, робить можливим персоналізоване навчання та сприяє глобалізації освіти. Проте, разом із цими перевагами з’являються й нові виклики, зокрема суттєвий ризик порушення конфіденційності та несанкціонованого використання персональних даних. Управління ризиками витоку персональних даних – один з елементів підтримки стабільної роботи освітніх середовищ та збереження довіри до них. Трансформація освітнього середовища у бік цифровізації вимагає не лише обробки даних, але й забезпечення їхнього захисту на всіх етапах. У зв'язку з цим, розробка надійних моделей і методів та інформаційної технології управління потоками персональних даних стає необхідністю.
Окрему увагу слід приділити невідповідності між зростаючим обсягом потоків даних та наявними технічними засобами зберігання. Відсутність принципів управління збереженням таких потоків може призвести до зниження ефективності управлінських рішень в освітньому середовищі, а також до ризиків безпеки та збереження інформації. Тому своєчасним є питання моделювання управління зберіганням потоків даних в освітньому середовищі, в основі якого прогнозування апаратних вимог і оцінка показових переваг до зберігання потоків даних.
Таким чином, дослідження в цій галузі є не лише актуальним, але й має потенціал для започаткування нових практик і політик в управлінні даними, що мають критичне значення як для розвитку освітньої сфери, так і для суспільства в цілому. Це дослідження пропонує рішення, які можуть бути застосовані у багатьох секторах, інтегруючись у ширші стратегії інформаційної безпеки та управління ризиками в умовах цифрової трансформації.
Виникає актуальна науково-прикладна проблема, пов’язана зі створенням та застосуванням моделей, методу управління потоками персональних даних освітнього середовища в умовах діджиталізації, що направлено на підвищення рівня захищеності персональної інформації учасників навчального процесу та забезпечення якісних та ефективних механізмів підвищення конфіденційності такого процесу, з урахуванням ризиків, а також викликів.
Зважаючи на це, проведено аналіз, за результатами якого встановлено, що з розвитком цифрових технологій, обсяг даних, які збираються про учасників навчального процесу, стрімко зростає. Це включає інформацію про академічні досягнення, поведінкові дані в навчальних системах, особисті дані студентів та викладачів, дані про взаємодію з навчальними платформами, а також адміністративні дані. Таке накопичення інформації вирізняється складністю та обсягами, ставлячи перед системами освіти задачу постійного вдосконалення управлінських практик і технологій збереження даних. Хоча ці дані є вкрай важливими для аналізу і покращення якості навчання, їх зберігання й обробка несе ризики, пов’язані з витоками даних та несанкціонованим доступом.
Збільшення обсягу даних створює необхідність їх ефективного менеджменту, оскільки несанкціоноване використання таких даних може мати серйозні наслідки як для окремих учасників навчального процесу, так і для установ загалом. Незважаючи на різноманітні підходи до захисту інформації, такі як шифрування, захист мережевих протоколів і автентифікація користувачів, вони здебільшого зосереджені на захисті вже зібраних даних та каналів їх передачі.
На противагу цьому, концепція анонімізації пропонує не лише захист, а й профілактику витоків, оскільки дані стають такими, які неможливо розпізнати з самого початку. Це означає, що дані, які можуть бути корисними для освітніх аналітиків, дослідників та адміністраторів, не можуть бути пов'язаними з конкретними особами, що значно ускладнює можливості їх несанкціонованого використання. Зокрема, дослідивши цей напрямок детально, варто зазначити, що методи анонімізації можуть включати техніки заміни, генерації псевдонімів, агрегування, та інші способи зміни структури даних. Це дозволяє зберігати інформацію, що є важливою для навчального аналізу, при цьому забезпечуючи приватність осіб.
Однак, проведений аналіз показує, що анонімізація не є широко розповсюдженим підходом у сфері освіти. Значна частина навчальних закладів все ще не має чітких методик її впровадження, що є наслідком відсутності достатньої кількості досліджень і документальних прикладів успішного використання таких підходів. Як результат, заклади освіти часто обмежуються стандартними методами захисту, які не забезпечують достатнього рівня безпеки у сучасному діджиталізованому світі.
Крім того, впровадження методик анонімізації стикається з технічними та організаційними викликами через відсутність системного бачення та стандартів у цій сфері. Для навчальних установ критично важливо мати уніфіковані підходи та інструменти, які можна інтегрувати у вже наявні системи управління навчанням. Це дозволило б ефективно захищати дані, використовуючи новітні технології та методики.
Все це вказує на необхідність розробки моделей та методів, які б дозволили освітнім установам впроваджувати управління потоками персональних даних суб’єктів освітнього середовища в умовах діджиталізації на всіх етапах збереження та обробки даних. Зокрема, такі моделі та методи повинні враховувати різні рівні конфіденційності даних, типи освітніх систем, а також технологічні можливості конкретних навчальних закладів.
Метою цієї дослідницької роботи є підвищення ефективності управління потоками персональних даних освітнього середовища в умовах діджиталізації за рахунок розробки моделей, методу та інформаційної технології захисту персональних даних учасників освітнього процесу.
Дослідження у цьому напрямку також сприятиме довірі між учасниками навчального процесу, включаючи студентів, викладачів та адміністрацію, забезпечуючи при цьому відповідність сучасним стандартам інформаційної безпеки.
Для реалізації цих цілей вирішено ряд науково-прикладних завдань:
● аналіз існуючих підходів до управління інформаційними потоками освітнього середовища у контексті діджиталізації;
● розробка концепції управління потоками персональних даних у контексті діджиталізації освітньої сфери, в основі якої модель інформаційних потоків та інформаційних взаємодій у діджиталізованій освітній сфері;
● формування моделі управління зберіганням потоків даних освітнього середовища;
● запропонувати модель ризиків витоку персональних даних при інформаційній взаємодії діджиталізованого освітнього середовища;
● розробка методу управління потоками персональних даних в умовах діджиталізації освітньої сфери;
● розробка, застосування інформаційної технології управління потоками персональних даних освітнього середовища в умовах діджиталізації та визначення її ефективності.
Дослідження в рамках цієї роботи базуватимуться на існуючих актуальних напрацюваннях у сфері освіти, захисту інформації, зокрема й анонімізації даних персональної інформації. Планується детально проаналізувати сучасні методики та інструменти, які вже були застосовані в інших сферах, з метою адаптації їх до освітнього контексту. Крім того, розроблена методологія анонімізації даних буде впроваджена в межах однієї з великих існуючих навчальних платформ. Це дозволяє не лише перевірити ефективність запропонованих підходів, а й отримати цінний практичний досвід, який може бути використано для подальшого вдосконалення системи захисту даних в освітній сфері.