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Serviços Web para Geração Otimizada da
Grade de Horários de Disciplinas
Universidade Federal de SergipeDepartamento de ComputaçãoIniciação Científica
Última atualização em maio de 2010
Felipe J. R. Vieira
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Timetabling
O problema de timetabling consiste em agendar uma sequência de encontros
(aulas, exames, bancas, palestras ou outro tipo de atividade escolar) entre
professores e estudantes em um período de tempo prefixado satisfazendo um
conjunto de restrições de vários tipos.
Paim & Greis, 2008
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3
Hard Constraints
➢ Todas as disciplinas ofertadas devem preencher o número de horas por
semana estabelecidos pela estrutura curricular.
➢ O professor não pode lecionar em duas turmas diferentes em um mesmo
dia e horário.
➢ As aulas de uma mesma turma não devem estar no mesmo dia e horário.
➢ Todas as disciplinas obrigatórias do período vigente devem ser ofertadas.
➢ A oferta de disciplinas deve obedecer o turno dos cursos.
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4
Soft Constraints
➢ Atender a opção do professor:• Em optar concentrar ou não suas aulas no mesmo dia.
• Em optar por concentrar ou não suas aulas em horários consecutivos.
• Em preferir lecionar matérias de seu interesse.
• Em sugerir seus horários disponíveis.
➢ Todas as aulas de uma turma devem ser ofertadas, de preferência, no
mesmo horário e no mesmo turno, nesta ordem.
➢ Aulas de uma mesma turma não devem ser ofertadas em dias
consecutivos, nem em horários seguidos.
➢ Disciplinas que são pré-requisitos de outras, devem ser alocadas no
mesmo horário.
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5
Estrutura da Solução Proposta
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6
Estrutura da Solução Proposta
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7
Algoritmos Genéticos
Os algoritmos genéticos tem como fundamento básico aplicar o processo de
evolução natural como um paradigma de solução de problemas, a partir de sua
implementação em computador.
Zuben, 2000
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8
Algoritmos Genéticos
População Inicial
Avaliação da População
Critério de Término
Reprodução
Mutação
Substituição
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9
Algoritmos Genéticos
• Coluna: Horário da aula em
blocos de 2h.
➢ Linha: Curso/Período ao qual a
disciplina foi ofertada.
➢ Célula: Turma em um
determinado horário de um
respectivo curso/período
0 1 ... 38 39
SI – 1º Per
SI – 2º Per
CC – 2º Per
CC – 3º Per
EC – 1º Per
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10
Estrutura da Solução Proposta
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Satisfação de Restrições
É definido por um conjunto de variáveis e por um conjunto de restrições.
Cada variável tem um domínio não-vazio de valores possíveis. Cada restrição envolve
algum subconjunto das variáveis e especifica as combinações de valores permitidas
para aquele subconjunto.
Russel & Norvig, 2003
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Satisfação de Restrições
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➢ Variáveis: WA, NT, Q, NSW, V,
SA, T.
➢ Domínio: {red, green, blue}.
➢ Restrições: Regiões adjacentes
devem possuir cores diferentes
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Satisfação de Restrições
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Considerações
➢ Dificuldades na modelagem do problema;
➢ Seleção de restrições que serão atendidas;
➢ Definição da melhor solução;
➢ Necessidade de supervisão humana;
➢ Melhoria da utilização de recursos e rendimento dos cursos.
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Obrigado!
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