基于遺傳算法的排課系統(tǒng)

1、摘 要：隨著高校的發(fā)展，在教務(wù)管理 中使用的排課模型也變得越來(lái)越復(fù)雜， 亟需一種適用于開(kāi)發(fā)、重用及設(shè)計(jì)的方法。 針對(duì)這種情況，本文給出了排課問(wèn)題的數(shù)學(xué) 模型，提出基于遺傳算法解決方案。結(jié)果表 明，該算法能比較有效的解決排課問(wèn)題。該 關(guān)鍵詞：排課 遺傳算法 優(yōu)化算法、介紹 綜合性大學(xué)和各個(gè)高校中在校的學(xué)生數(shù)量 的大大增加，對(duì)于高校教務(wù)部門(mén)來(lái)說(shuō)，排課 排列沖突，比如：一個(gè)教師在同一時(shí)間上兩 課程，有些教師在特定時(shí)間不可以上課。如 混亂等現(xiàn)象?？梢?jiàn)，排課算法的正確性、高 息量稍有變化將會(huì)導(dǎo)致課表編排選擇方案 的劇增。課表問(wèn)題存在固定的數(shù)學(xué)模型，能 找到相應(yīng)的解，且是一組解集。為此，現(xiàn)提 出一些關(guān)于高

2、校教學(xué)管理系統(tǒng)排課的算法。 二、排課問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型學(xué)校排課問(wèn)題本質(zhì)上是時(shí)間表問(wèn)題的一類(lèi) 典型應(yīng)用實(shí)例，是為了解決課程安排對(duì)時(shí)間 排課過(guò)程中，需要考慮課程教學(xué)效果、滿(mǎn)足 安排到相應(yīng)的時(shí)間和教室需要付出一定的 Cost)。符號(hào)與約束條件 化成為每一門(mén)課程尋找一個(gè)合適的時(shí)間教 各種約束條件歸納成兩類(lèi)以簡(jiǎn)化分析過(guò)程。 硬約束條件硬約束條件是在排課過(guò)程中由于各類(lèi)資源 夠保證在排課的過(guò)程中不發(fā)生此類(lèi)沖突。 軟約束條件軟約束條件是在排課過(guò)程中可以滿(mǎn)足但又 在滿(mǎn)足硬約束條件的基礎(chǔ)上能盡量要求滿(mǎn) 足的約束條件，軟約束條件會(huì)因不同的教學(xué) 將一定要滿(mǎn)足的軟約束條件轉(zhuǎn)換為“硬約 件。 課程上課的效果與上課的節(jié)次有密切

3、的關(guān) 的排課過(guò)程中，一般對(duì)于每周多學(xué)時(shí)( 4) 的課程，應(yīng)該能夠盡量將其隔天安排，才能 (3) 滿(mǎn)足教師所提出的上課時(shí)間和地點(diǎn)的 (4) 當(dāng)一個(gè)班的周總課時(shí)數(shù)需在某個(gè)數(shù)值 三、排課問(wèn)題的算法 度我們進(jìn)行分析。以下給出分析的過(guò)程。 R：全校所有的可用教室，包括不同的教室 屬性，如：教室大小、是否為多媒體或語(yǔ)音 CClass：當(dāng)前學(xué)期的所有教學(xué)班級(jí)，包括班 級(jí)屬性，如：班級(jí)人數(shù)、是否合班。 Tm，R，C)的簡(jiǎn)化。在排課過(guò)程中的所有關(guān) N N 傳算法實(shí)現(xiàn)類(lèi)似排課問(wèn)題的最優(yōu)解也是一 種比較簡(jiǎn)單實(shí)用的方法，收斂速度很快，時(shí) 的是可以依次提供不同的可行解以供使用 應(yīng)度幾乎不變作為終止條件或者規(guī)定迭代次數(shù)。值得一提的是，有些實(shí)際問(wèn)題的可行 刻，甚至可能沒(méi)有可行解，在此類(lèi)情況下人 參考文獻(xiàn)1 陶滔，李赫男，熊正為多維沖突在排 課算法中的應(yīng)用J華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)吳志斌，陳淑珍，孫曉安回溯算法與計(jì)算機(jī)智能排課J計(jì)算機(jī)工高喜瑪，張萍大學(xué)自動(dòng)排課系統(tǒng)內(nèi)核算 張亞?wèn)|，葉克江高校計(jì)算機(jī)排