«Информационная система для составления расписания с однокритериальным выбором»

Главная цель работы - разработка информационной системы в учебном учреждении для автоматизации процесса составления расписания и его оптимизация с помощью однокритериального алгоритма.

Объект исследования: процесс составления расписания в образовательном учреждении.

Предмет исследования: создание в учебном заведении гибкой информационной системы для составления расписания.

Нужно выполнить данные задачи:

1) провести анализ и изучить предметную область и специализированную литературу;

2) разработать логическую модель базы данных, которая содержит сущности и ключевые атрибуты;

3) создать эргономичный для пользователя инструмент в Visual Studio 2015;

4) выполнить выемку, считывание и сохранение исходных данных из базы данных и создание запросов на группирование сведений о конкретных группах;

5) разработать алгоритм для автоматического составления расписания;

6) осуществить реализацию и тестирование системы.

Методы исследования: анализ структуры организации, работа с информацией, полученной из технической литературы, моделирование алгоритмов, изучение сайтов с тематической информацией, настройка, тестирование и отладка интерфейса программного обеспечения.

В первой главе квалификационной работы проведен анализ в области составления учебного расписания, выявлены необходимые задачи в расставлении учебных дисциплин и рассмотрен существующий процесс составления расписания в БГПУ им. М. Акмуллы , построена диаграмма «Как есть», проведено исследование аналогичных решений задач, описаны множества алгоритмов для автоматического создания расписания и представлена формулировка этапов разработки продукта ВКР.

Вторая глава включает в себя проектирование информационной системы для составления учебного расписания, ее техническое задание и построение диаграммы «Как должно быть», смоделированы главные процессы и разработан алгоритм для автоматического составления расписания.

Третья глава посвящена реализации программного обеспечения, описанию интерфейса и оценке его эффективности.

Постановка задачи на планирование формулируется, как перебор разных альтернатив вариантов для всех начальных данных хода планирования (декартово множество R = {P*T*D*A*z}, где z - этапы

проведения занятия с нахождением оптимального варианта, с соответствием всех условий к расписанию). Из этого вытекает трудоемкость решения поставленной задачи, так как по мере её решения число комбинаций растёт экспоненциально [5]. Однако, этот аспект не постоянно корректен, так как уже в заблаговременной подготовке к планированию, сочетание уменьшается за счет ограничивающих критериев, в виде свободных аудиторий или преподавателей.

Чтобы созданное расписание отвечало установленным критериям оптимальности и предъявляемым требованиям, необходимо задать:

1) дисциплины и их проводимые часы;

2) преподаватели и аудитории для проведения учебных занятий;

3) последовательность видов учебных занятий по дисциплине.

Последний пункт при создании расписания занятий опускается вследствие допустимого предположения, что для эффективного изучения дисциплины он не считается критичным, и с точки зрения формирования расписания, порядок проводимых занятий будет случайным.

Критерий оценки расписания - некоторый определенный параметр, рассчитываемый по конечному варианту расписания, показывающий его оптимальность, учитывая различные точки зрения. Данным критерием является многопараметрическая функция, содержащая как неотъемлемые параметры, так и те, которые служат для оптимизации. В многочисленных работах эта функция является решающей с точки зрения получения оптимального для учреждения расписания. В её качестве зачастую применяют функцию суммы погрешностей, которая дает возможность дать оценку оптимальности готового расписания [19].

1.1.2. Процесс составления расписания

Создание расписания требует тщательного изучения актуальных учебных планов. При создании расписания существуют множества требований и правил расстановки дисциплин. У определенного курса каждая расстановка учебных занятий должна соответствовать фиксированной нагрузке из учебного плана. Немаловажно учитывать рабочие часы у преподавателей, для этого составляется отдельная сетка дней и пар с занятыми днями, чтобы заблокировать добавление занятий в эти отмеченные пары, кроме того необходимо учитывать праздничные дни. Также необходимо отметить стартовую неделю, предварительно просмотрев в какой день недели 2 сентября.