基于模拟退火算法的高校排课系统研究

被引量 : 18次 | 上传用户:hexingjie1980
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
排课问题也称为课程时间表问题,是一个有约束、多目标的组合优化问题,排出的课表既要可行,又要满足教师和学生等所有相关人员的需求,由于排课问题属于人文范畴的问题,涉及到的因素很多,各个学校规模,教学政策及约束条件的不同,排课问题已被证明为一个NP完全问题。一般情况下,排课问题无法获取到足够的约束条件,因此无法找到最优解,而随着时间段和课程等的增加,排课组合方案数量急剧上升,并很可能产生组合爆炸,因为而在最优解的寻找过程中往往需要大量的时间,让人无法忍受,而导致系统无法使用。模拟退火以其理论完善,局部寻优能力强,计算时间快等优点,被越来越多地应用于排课问题。本文放弃寻找最优的排课方案,而在现有资源情况下,根据已有约束,满足所有硬约束,尽量满足软约束,产生可行课表,并对其不断优化,降低适应度函数值,得到近优解,这样求解效率高,算法灵活,能够满足系统实用性和高效性的需求。将模拟退火算法应用于排课问题的求解,本文的研究工作主要有以下几个方面:1.对排课要素、求解目标做出了系统完整的分析,并仔细剖析了排课问题涉及的约束条件,本文根据约束条件在排课算法中所起到的实际作用,将其划分为七大类,并一一阐述其归属为硬约束还是软约束。2.根据对排课问题的分析,对排课问题进行数学描述,对符号做了统一的定义,并以部分约束条件为例,对其进行了形式化描述,并建立了的排课问题的数学模型。3.通过和迭代局部搜索算法结合,弥补模拟退火算法容易陷入局部最优的缺点,将改进后的模拟退火算法应用到排课问题中。首先采用图着色方法产生初始可行解,再对其应用模拟退火算法,在模拟退火中交替使用标准邻域和双Kempe链邻域,并阐述了各参数的设定及求解方法。4.采用面向对象的思想完成了排课系统的整体设计和详细设计,并在Windows7系统和QT集成开发环境下,采用C++语言完成了排课系统开发,将排课算法应用到实际中。5.通过实验,对排课结果进行分析,不断改进算法及调整系统参数,使其达到更好的排课效果。
其他文献
代谢组作为生命科学研究的5个层面(基因组、转录组、蛋白质组、代谢组和表型组)之一越来越受到科研工作者的关注。色谱-质谱联用技术由于其高分离能力、高灵敏度等优点在代谢
危重病人的能量代谢监测与营养支持第三军医大学西南医院博士后流动站(630038)任建安南京军区总医院腹部外科(210002)黎介寿临床危重病人能量消耗受多种因素的影响,按预测值供给营养物质既困难
大数据时代,在AI迅猛发展的催促下,我们统计工作者应该清醒地认识到传统统计学的变革,以便更好地"武装"统计学,真正的起到长期推进AI发展的作用。本文抛砖引玉,从微观的角度
传统的音乐课教学以唱歌为主.学生则经常围绕着教师的指挥棒转.教学缺乏灵活性,学生较为被动。要激发学生的兴趣.调动学生的积极性.使学生积极能动地参与教学活动中去。作为音乐教
随着中国制造在世界上的地位不断深入和稳固,大量的机械加工和产品制造在全国各个不同的地区完成。目前除了国有大型企业外,出现了许多外包型小微企业,他们是大中型加工企业
<正> 飞机、载人航天器和潜艇的生命保障系统、矿山营救和地下采矿工人自救用的呼吸装置、医疗上用的复苏器等,使用之前都需要进行性能实验和鉴定。用人作被试者进行这些系统
内心听觉在音乐创作和表演中有着至关重要的作用,无论是交响乐、声乐还是器乐的创作和表演都需要内心听觉的配合和支撑,才能将伟大作曲家的内心精神世界和精妙绝伦的音乐构思通
随着电力企业改革的不断深入,如何提高管理效率已成为电力企业发展的重要问题之一。电力设计院作为促进电力事业发展的重要保障,通过建立先进的管理信息系统(MIS),可以有效的
对黄金分割法的实质加以阐述,通过对黄金分割法的分析,提出了中点法,加快了区间的收敛速度,能节约了计算时间。
教师的提问是教师话语的重要组成部分。在英语作为外语学习的课堂中,教师通过提问引导、组织学生积极参与各种交际活动,这样学生可以使用目标语交流信息并表达自己的想法。由