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越復(fù)雜， 亟需一種適用于開發(fā)、重用及設(shè)計的方法。 針對這種情況，本文給出了排課問題的數(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)和各個高校中在校的學(xué)生數(shù)量 的大大增加，對于高校教務(wù)部門來說，排課 排列沖突，比如：一個教師在同一時間上兩 課程，有些教師在特定時間不可以上課。如 混亂等現(xiàn)象?？梢?，排課算法的正確性、高 息量稍有變化將會導(dǎo)致課表編排選擇方案 的劇增。課表問題存在固定的數(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、排課問題的數(shù)學(xué)模型學(xué)校排課問題本質(zhì)上是時間表問題的一類 典型應(yīng)用實例，是為了解決課程安排對時間 排課過程中，需要考慮課程教學(xué)效果、滿足 安排到相應(yīng)的時間和教室需要付出一定的 Cost)。符號與約束條件 化成為每一門課程尋找一個合適的時間教 各種約束條件歸納成兩類以簡化分析過程。 硬約束條件硬約束條件是在排課過程中由于各類資源 夠保證在排課的過程中不發(fā)生此類沖突。 軟約束條件軟約束條件是在排課過程中可以滿足但又 在滿足硬約束條件的基礎(chǔ)上能盡量要求滿 足的約束條件，軟約束條件會因不同的教學(xué) 將一定要滿足的軟約束條件轉(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) 的排課過程中，一般對于每周多學(xué)時( 4) 的課程，應(yīng)該能夠盡量將其隔天安排，才能 (3) 滿足教師所提出的上課時間和地點的 (4) 當(dāng)一個班的周總課時數(shù)需在某個數(shù)值 三、排課問題的算法 度我們進(jìn)行分析。以下給出分析的過程。 R：全校所有的可用教室，包括不同的教室 屬性，如：教室大小、是否為多媒體或語音 CClass：當(dāng)前學(xué)期的所有教學(xué)班級，包括班 級屬性，如：班級人數(shù)、是否合班。 Tm，R，C)的簡化。在排課過程中的所有關(guān) N N 傳算法實現(xiàn)類似排課問題的最優(yōu)解也是一 種比較簡單實用的方法，收斂速度很快，時 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，有些實際問題的可行 刻，甚至可能沒有可行解，在此類情況下人 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算機(jī)智能排課J計算機(jī)工高喜瑪，張萍大學(xué)自動排課系統(tǒng)內(nèi)核算 張亞東，葉克江高校計算機(jī)排