基于进化计算的智能排课系统开发

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一所学校为了保证其高水平的教学质量,必须制定一套严密、规范的教学计划,并严格执行。而课表管理是其中最为关键的一环。没有一个合理、准确与规范的课程表,整个学校的教学秩序将混乱不堪,这是不难想象的。由此可见课程安排在学校教学计划中的核心地位与重要性。因此,很有必要对排课表问题进行深入研究。但由于各种原因,特别是在大学里,已经普遍实行学分制和选修制,学生上课的教室并不固定,这使排课问题成为一个众所周知的数学难题,吸引了许多人尝试解决它。 使用手工或传统的方法来排课,不仅工作量巨大,耗时、耗资,且准确率低。本文利用软件工程的方法,从排课系统的需求分析,建立系统数据模型,进而对系统进行总体设计,详细设计,最终使系统得以实现并投入使用。作者从人工智能中进化计算的角度,给出一种使用进化模拟退火算法求解课表问题的方案,详细讨论了该方案涉及的各种问题,包括目标函数和初解的确定,临域和新解的产生方法,初始“温度”的确定和“温度”更新的方式,内循环次数及算法终止条件的确定等,对一些具体的技术问题作出相应安排。 该算法已在Windows 2000操作平台上实现,具体使用的开发方法是Delphi可视化程序设计方法,算法的实现充分利用了面向对象的、灵活而又强大的Delphi高级程序设计语言,同时为了进一步满足实用要求,还对算法进行了交互式扩充,使其具有查询、排课、调课、增加、删除等功能,并且全部过程都是通过与用户交互来进行的。实现的系统经应用表明,具有较好的适应性和实用性。
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