Автоматизация построения расписания занятий в вузе: математическая модель и методы реализации

Ришат Ильшатович Хабипов

Аннотация


Построение расписания – это распределение дискретного множества событий в заданном временном интервале, с соблюдением заданных ограничений. Целью работы является описание математической модели автоматизации процесса составления расписания в образовательном учреждении. Рассмотрены также подходы к составлению оптимального расписания. В исследуемых задачах используется большое количество первоначальной исходной информации, различающейся по своему составу, и содержится большое количество требований, которые должны быть обязательно учтены. Поэтому составление расписания относится к классу NP-полных задач целочисленного программирования, который подразумевает, что с ростом числа значений заданных переменных сложность решения будет расти экспоненциально. Отметим, что качество сформированного расписания занятий напрямую влияет на эффективность учебного процесса вуза.

Описан процесс формирования расписания занятий: на первом этапе нужно сформировать начальное расписание на основе имеющихся студенческого контингента и преподавателей, учебных аудиторий, а также ряда дополнительных ограничений; на втором этапе происходит оптимизация первоначального расписания; на третьем этапе допускается корректировка полученного расписания сотрудниками вуза.


Ключевые слова


задача составления расписания; алгоритмы целочисленного линейного программирования; учебные планы; расписание занятий

Полный текст:

PDF

Литература


Конвей Р.В., Максвелл В.Л., Миллер Л.В. Теория расписаний. М.: Наука, 1975. 360 с.

Федотов А.Ф., Трунов Н.Н. Учебно-организационная работа в вузе. Л.: ЛПИ, 1980. 112 с.

Безгинов А.Н., Трегубов С.Ю. Обзор существующих методов составления расписаний // Информационные технологии и программирование: межвуз. сб. ст. Вып. 2 (14). М.: МГИУ, 2005. 60 с.

Кабальнов Ю.С., Шехтман Л.И., Низамова Г.Ф., Земченкова Н.А. Композиционный генетический алгоритм составления расписания учебных занятий // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2006. Т. 7, № 2. С. 99–107.

Гранков М.В., Аль-Габри В.М., Горлова М.Ю. Анализ и кластеризация основных факторов, влияющих на успеваемость учебных групп вуза// Инженерный вестник Дона, 2016, № 4, URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3775 (дата обращения: 21.08.2018).

Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993. 278 с.

Семенов С.П., Татаринцев Я.Б. Сравнительный анализ подходов к автоматизации составления расписаний учебных занятий в образовательных учреждениях [Электронный ресурс] Режим доступа: http://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnyy-analiz-podhodov-kavtomatizatsii-sostavleniya-raspisaniy-uchebnyh-zanyatiy-v-obrazovatelnyh-uchrezhdeniyah.pdf (дата обращения: 10.07.2018).

Танаев С.В., Шкурба В.В. Введение в теорию расписаний. М.: Наука, 1975. 257 с.