Застосування генетичних алгоритмів в автоматизованій системі розподілу навчального навантаження

2018;
: сс. 149 - 157
1
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра систем автоматизованого проектування
2
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра електронних обчислювальних машин

Визначено актуальність автоматизованого формування навчального розкладу, що є запорукою ефективної організації навчального процесу, розподілу навантаження для викладачів, врахування різного виду занять та відповідних приміщень. Проаналізовано особливості існуючих систем формування розкладів, визначено їхні сильні та слабкі сторони. Розглянуто методи та підходи до вирішення задачі автоматизованого розподілення навантаження.

Досліджено особливості генетичних алгоритмів, їх переваги для розв’язання задач оптимізації та обґрунтовано можливість використання для реалізації автоматизованої системи розподілу навантаження у вищому навчальному закладі. Запропоновано модифікований генетичний алгоритм, який реалізує кращі якості класичного алгоритму та позбавлений деяких його недоліків. Визначено основні параметри генетичного алгоритму та враховано їх вплив на швидкість та якість кінцевого результату. Подано математичну постановку загальної задачі розподілу та розроблено модель автоматизованої системи формування навантаження, яка реалізує методику складання розкладу, орієнтованого на організацію навчального процесу. Кінцевий застосунок реалізовано мовою Java і надано для користування як веб-сервіс. Таке представлення забезпечує можливості одночасного віддаленого доступу користувачів до інформаційних ресурсів. Керування параметрами роботи алгоритму винесено у конфігураційні файли, що надає можливість ефективнішого використання та внесення оптимізаційних змін у його роботу.

  1. Budilovskyi D. M. Optymizatsiia vyrishennia zavdan teorii rozkladiv na osnovi evoliutsiinohenetychnoi modeli rozpodilu zavdan. – Rostov-na-Donu, 2007. – 200 s.
  2. Lopateeva O. M. Systema avtomatyzovanoho formuvannia navchalnoho rozkladu u vyshchomu navchalnomu zakladi na osnovi evrystychnykh alhorytmiv. Dysertatsiina robota. – Krasnoiarsk, 2006.
  3. Sekirin A. I. Prohramnyi kompleks dlia modeliuvannia, analizu ta optymizatsii roboty avtomatyzovanykh tekhnolohichnykh kompleksiv obrobky. Naukovi pratsi Donetskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Obchysliuvalna tekhnika ta avtomatyzatsiia. Vypusk 90 – Donetsk, 2010.
  4. Nizamova H. F. Matematychne i prohramne zabezpechennia skladannia rozkladu navchalnykh zaniat na osnovi ahrehatnykh henetychnykh alhorytmiv. Referat – Kharkiv, 2012.
  5. Prohrama “Rektor–VNZ”. [Elektronnyi resurs]. – Rezhym dostupu: http://rector.spb.ru/raspisanie–vuz–4u.
  6. Prohrama “Avtomatyzovane skladannia rozkladiv. Universytet”. [Elektronnyi resurs].–Rezhym dostupu: http://www.bgs–solutions.com.ua/prices/price.
  7. Prohrama “Halaktyka – Rozklad zaniat”. [Elektronnyi resurs]. – Rezhym dostupu: http://galaktika.ua.
  8. Bezuhlyi M. O., Sekirin O. I. Metody pidvyshchennia efektyvnosti skladannia rozkladu v umovakh navchalnoho zakladu. Mizhnarodna naukovo–tekhnichna konferentsiia studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh “Kompiuterna ta prohramna inzheneriia”. – Donetskyi natsionalnyi tekhnichnyi universytet, 2015.
  9. Bevz S. V. Rozrobka avtomatyzovanoi systemy formuvannia rozkladu mahistratury. Informatsiini tekhnolohii ta kompiuterna tekhnika No 4, 2009. – 30–65 s.
  10. Babkina T. S. Zadacha skladannia rozkladu: rishennia na osnovi bahatoahentnoho pidkhodu. Biznes-informatyka. – 2008. – No 1. – S. 23–28.
  11. Snytiuk V. Ie. Pro osoblyvosti formuvannia tsilovoi funktsii ta obmezhen v zadachi skladannia rozkladu zaniat. Snytiuk V. Ie., Sipko Ye. N. // Matematychni mashyny i systemy – 2014.
  12. Dэvyd Kheffelfynher. Razrabotka prylozhenyi Java EE 6 v NetBeans 7. DMK Press, 2013. – 330 s.
  13. Konkova I.S. Henetychni alhorytmy v rishenni zavdannia skladannia rozkladu v vuzi. // Problemy informatyky v osviti, upravlinni, ekonomitsi i tekhnitsi: Zb. statei XII Mizhnar. Naukovo–tekhn. Konf. – Penza: PDZ, 2012. – S. 26–29.