本文關(guān)鍵詞：基于迭代前向搜索算法的高校排課問題研究

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【摘要】：時間表問題(timetabling problem)是一類多元受限的資源調(diào)度組合優(yōu)化問題,其擁有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,像航班時刻表、市公路運營等等。到目前已經(jīng)證明該類問題是一種NP完全問題,而NP完全問題不存在時間復(fù)雜度為多項式時間的算法。而排課問題是時間表問題的一個重要應(yīng)用。隨著國內(nèi)教育事業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)高校對教學(xué)質(zhì)量的要求越來越高,排課的規(guī)模越來越大,師生對于課表的需求也越來越多。同時課程的編排還是教學(xué)管理工作中關(guān)鍵的一環(huán),在很大程度上影響著學(xué)生培養(yǎng)與教學(xué)質(zhì)量的提高。然而國內(nèi)現(xiàn)有的排課方式卻越來越無法滿足現(xiàn)有的需求。迭代前向搜索算法是近十年才提出來的一種新型啟發(fā)式算法,在國外高校排課中得到了廣泛的應(yīng)用,但是國內(nèi)相關(guān)研究卻比較少。本文在詳細剖析該種先進算法的基礎(chǔ)上,提出了與國內(nèi)高校相適應(yīng)的改進。主要工作內(nèi)容如下:①討論了排課問題中的主要約束條件、影響因素、相關(guān)算法,并詳細描述了排課問題所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。研究了迭代前向搜索算法的理論知識、數(shù)學(xué)模型以及設(shè)計思想。②結(jié)合國內(nèi)高校的實際情況,提出了基于回溯弧相容維持的約束改進迭代前向搜索算法,既解決了在國內(nèi)越來越多見的跨校區(qū)教師調(diào)度問題和教師對授課時間的個性化需求的問題,同時又提高了算法面對大規(guī)模排課的性能。③以約束邏輯程序設(shè)計為指導(dǎo)思想,設(shè)計了改進迭代前向搜索算法的基礎(chǔ)架構(gòu),并做了具體實現(xiàn)。④以重慶大學(xué)的真實課程數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)集,對改進后的迭代前向搜索算法分兩個步驟進行測試:第一步是排全校的所有公共課,第二步是排特定學(xué)院的專業(yè)課。并根據(jù)測試的結(jié)果對改進算法的性能以及對國內(nèi)高校的適應(yīng)度進行了分析和評估。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP301.6;G647.3

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本文編號：1273881