碩士論文開題報(bào)告(編輯修改稿)
2025-07-25 16:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 課的最小時(shí)間單位是半天（half day），一個(gè)上午或一個(gè)下午。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻鏘詠繞敘驄驗(yàn)。硬約束（Hard Constraint）為：H1：學(xué)生相同的課程不能在同一時(shí)間片內(nèi)上；H2：課程必須在滿足授課條件的教學(xué)場(chǎng)地內(nèi)上；H3：在同一時(shí)間片內(nèi)，兩門課不能在同一教學(xué)場(chǎng)地內(nèi)發(fā)生；H4：在運(yùn)動(dòng)大廳中同時(shí)上課的班級(jí)不能超過3個(gè)；軟約束（Soft Constraint）為：S1：對(duì)某些類型的班級(jí)，課程具有先后次序要求；S2：每個(gè)班級(jí)的課程不能有空閑；S3：每月，教員的課時(shí)和課時(shí)費(fèi)要平均；S4：對(duì)于復(fù)訓(xùn)，同一個(gè)星期的主講老師要輪換；S5：養(yǎng)成班的理論課教室要安排在同一教室；S6：養(yǎng)成班的課程要每天都排；對(duì)于滿足了所有硬約束的課表，我們就可以稱之為可行的課表，如果既滿足了所有的硬約束，又滿足了所有的軟約束，那么就是最優(yōu)的課表，在可行的課表中，滿足的軟約束越多，課表的滿意度就越高。在自動(dòng)排課算法中，我們就是要在可行課表中盡量找到滿足度更高的課表。鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減萵輳慘纈騾窺。 算法 啟發(fā)式算法啟發(fā)式算法是通過逐門排課的方法來得到最終的課表，每排一門課，都保證沒有沖突產(chǎn)生，當(dāng)某個(gè)時(shí)候，待排課程列表中的第一門課無法在不沖突的條件下排入課表時(shí)，需要調(diào)整已排課的位置。稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶欏灣鯧飫驃餒。運(yùn)用啟發(fā)式算法的自動(dòng)排課系統(tǒng)的典型例子是SCHOLA系統(tǒng)，該系統(tǒng)遵循以下三個(gè)原則：（1）把最緊急的課程排到最合適的時(shí)間上；（2）當(dāng)某個(gè)時(shí)間只能被某門課使用，那么把這門課排到這個(gè)時(shí)間上；（3）當(dāng)排課無法進(jìn)行時(shí)，調(diào)整已排好的課。緊急的課程是指限制條件最多的課程，例如可用的教員很少，課時(shí)很多。合適的時(shí)間是指在這個(gè)時(shí)間中，很少有其它課能夠排。陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟麗鮑軫溈騫硨。SCHOLA系統(tǒng)首先交替使用（1）（2）兩個(gè)原則來排課，如果排課無法繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，使用原則（3）。原則（1）是系統(tǒng)的核心原則，在不同的情況下，有不同的方法來定義課程的緊急程度和時(shí)間的合適程度，使用原則（2）可以減少因使用原則（1）而帶來的“錯(cuò)誤”，使用原則（3）可以提供有限的后退機(jī)制，以使排課繼續(xù)進(jìn)行。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)釵藹紼較騮額。啟發(fā)式算法是自動(dòng)排課算法中最早出現(xiàn)，也是最容易想到的算法。啟發(fā)式算法雖然不能保證找到很好的課表，但是，啟發(fā)式算法通過總結(jié)人工排課的寶貴經(jīng)驗(yàn)，可以大大加快好課表的搜尋速度。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺締崳惲囂驁瘋。由于啟發(fā)式算法具有總結(jié)手工排課寶貴經(jīng)驗(yàn)的功能，能夠極大地加快好課表的搜索速度，因此在國(guó)航乘務(wù)教務(wù)教學(xué)管理信息系統(tǒng)中也將充分使用啟發(fā)式算法。懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮揚(yáng)銥鯊臘騖韋。根據(jù)對(duì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，在國(guó)航乘務(wù)排課管理系統(tǒng)中可以應(yīng)用如下的啟發(fā)式原則：對(duì)于能力強(qiáng)的老師，要盡量放在后面排；對(duì)于使用運(yùn)動(dòng)艙的課程，要優(yōu)先排； 遺傳算法在國(guó)航乘務(wù)自動(dòng)排課算法中，我們也將采用遺傳算法來搜索更好的、滿意度更高的課表。遺傳算法的特點(diǎn)是參考了自然生物的進(jìn)化規(guī)律，在排課算法中，利用的“遺傳”技巧主要為以下三種：隨機(jī)選擇兩個(gè)父課表；通過兩個(gè)父課表的重組（crossover）來產(chǎn)生子課表，重組的方式為：把一個(gè)父課表的左半部分和另一個(gè)父課表的右半部分相結(jié)合，然后再利用啟發(fā)式算法來解決重組而產(chǎn)生的沖突；謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別瀘鯽礎(chǔ)輪駭騷獅。通過兩個(gè)父課表的移動(dòng)操作（mutation）來產(chǎn)生子課表，移動(dòng)的方式有三種：（a）隨機(jī)選擇某個(gè)時(shí)間片的一門課程，然后移動(dòng)這門課程到另外可行的時(shí)間片；（b）隨機(jī)選擇兩門不同時(shí)間片的課程進(jìn)行交換（要保證交換的結(jié)果是可行的）；（c）隨機(jī)選擇三門不同時(shí)間片的課程進(jìn)行交換（也要保證交換的結(jié)果是可行的）；咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺趲為練濺騙閻。然后把父課表和遺傳得到的子課表的滿意度進(jìn)行對(duì)比，得出它們中的最優(yōu)課表。 自動(dòng)排課實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)排課前首先確定本月要排的班，自動(dòng)排課的思路如下：首先排短期班和使用運(yùn)動(dòng)艙的班，最后排長(zhǎng)期班。先利用啟發(fā)式算法得到若干初始解集，所有初始解只需滿足硬約束即可，如用啟發(fā)式算法得不到任何解，說明此班無法在此時(shí)間短內(nèi)安排，解決方法有兩種：第一種改變此班的開班時(shí)間；第二種在不能改變開班時(shí)間的情況下，取消前一班的安排，將此班的排課前置，如還是不行，則再前置此班，直至此班已經(jīng)調(diào)到本月第一的位置，如仍舊沒有結(jié)果，則說明此班在本月編排有問題，將其標(biāo)志下來，放為手工處理。瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減籩諏戀鄰驂灝。在啟發(fā)式算法得到若干解得情況下，利用遺傳算法優(yōu)化所得解，使所得解盡量滿足軟約束。如此繼續(xù)排完所有班級(jí)，最后將標(biāo)記出的未完成班級(jí)進(jìn)行手工排課處理。預(yù)期的研究成果形式及創(chuàng)新點(diǎn)研究成果預(yù)期的研究成果主要如下。1．設(shè)計(jì)構(gòu)建出一套合理、高效的排課算法，使其能夠適用于國(guó)航乘務(wù)訓(xùn)練中心的排課需要。2．分析設(shè)計(jì)完成國(guó)航乘務(wù)訓(xùn)練中心的排課管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)包括排課、相關(guān)權(quán)限設(shè)置、信息查詢與統(tǒng)計(jì)的發(fā)布等功能，并完成系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)文檔。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶爾攤鱘嫗騅鐳。3．基于該排課管理系統(tǒng)的開發(fā)工作，撰寫碩士學(xué)位論文。技術(shù)指標(biāo)對(duì)應(yīng)預(yù)期的主要研究成果，其功能、性能指標(biāo)如下。1．通過排課管理系統(tǒng)的開發(fā)，使得國(guó)航乘務(wù)訓(xùn)練中心的排課工作的工作量能夠減輕，對(duì)于一個(gè)月的排課任務(wù)，至少能減少50%以上的排課工作量。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟顫階躦萵騍潤(rùn)。2．該排課管理系統(tǒng)能夠快速提供給各部門需要的各種數(shù)據(jù)。在對(duì)各部門關(guān)心的問題進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，對(duì)排課管理系統(tǒng)的功能權(quán)限進(jìn)行明確的劃分，保證系統(tǒng)運(yùn)行的有效性和可擴(kuò)展性。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟誑繃紙鯉騏鍔。排課管理系統(tǒng)提供權(quán)限設(shè)置、課程管理、班級(jí)管理、工作日歷管理、手工排課、自動(dòng)排課、調(diào)課、課表查詢、以及各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表、根據(jù)班級(jí)產(chǎn)生的各類財(cái)務(wù)報(bào)表等功能。滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹猙廚憮犧駿灃。論文工作計(jì)劃2006年11月－2007年1月，完成排課
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