遺傳算法在排課系統(tǒng)中的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-01-09 05:21
為提升教學效率、減輕教務管理壓力、改進傳統(tǒng)課表設置,構(gòu)建"數(shù)字校園"建設,并實現(xiàn)精細化管理,提出了智能排課系統(tǒng)。從算法研究、課表建模、問題分析、編碼應用等層面入手,詳細闡述了智能排課方案的設計與實現(xiàn),實現(xiàn)了同時段教學資源高效率分配,從而有效克服了課表編排困難,推進了教學管理的精細化、智能化。
【文章來源】:電腦編程技巧與維護. 2020,(01)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
功能模塊圖
排課實現(xiàn)流程圖如圖2所示,描述了遺傳算法的整個流程。首先刪除以前的課表信息,初始化課元,即生成初始種群,在此基礎上選定個體進行迭代,其中個體適應度評價函數(shù)滿足要求的個體可進入下一代種群,最終獲得課表最優(yōu)解。2.2 課表設計
交叉算子,就是實現(xiàn)染色體間的交叉,從而產(chǎn)生新的染色體。在遺傳過程中,定義交換染色體部分基因的方法和標準,決定新一代染色體的生成方式,系統(tǒng)中采用的交叉策略為在課時(x)和教師(y)確定的情況下交換班級(z),交叉策略如圖3所示,首先在種群中隨機選定兩個時間段(x),教師(y),班級(z)的組合,確定是否執(zhí)行交叉操作,若不執(zhí)行交叉操作,直接將這兩個組合復制進入下一代種群;若執(zhí)行交叉操作,確定交叉次數(shù)及交叉點,交叉點即為班級(z),操作成功后將新個體加入下一代種群,若操作出現(xiàn)與其他組合的沖突,再次嘗試交叉,直到達到嘗試交叉次數(shù)或已滿足下一代種群數(shù)量才停止。變異算子,在生物進化的過程中,會發(fā)生小概率的基因突變,能夠幫助遺傳過程產(chǎn)生新的基因,避免種群過早收斂,變異策略如圖4所示,變異操作為選定兩個時間段,交換其教師(y)和班級(z)對應的基因塊。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于蒙特卡洛遺傳算法的排課問題研究[J]. 張貴軍,陳安,胡俊. 實驗技術與管理. 2019(03)
[2]遺傳算法的改進及其在排課問題中的應用[J]. 姜婧,白似雪. 南昌大學學報(理科版). 2018(04)
[3]改進遺傳算法求解走班制下的排課問題[J]. 陳璐,王秀. 計算機工程與應用. 2019(06)
[4]基于改進遺傳算法的高中走班制排課算法[J]. 王衛(wèi)紅,李文瓊. 浙江工業(yè)大學學報. 2016(06)
[5]高校智能排課系統(tǒng)算法的研究與實現(xiàn)[J]. 宗薇. 計算機仿真. 2011(12)
碩士論文
[1]基于遺傳算法的智能排課系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 吳松慧.蘇州大學 2016
本文編號:3578043
【文章來源】:電腦編程技巧與維護. 2020,(01)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
功能模塊圖
排課實現(xiàn)流程圖如圖2所示,描述了遺傳算法的整個流程。首先刪除以前的課表信息,初始化課元,即生成初始種群,在此基礎上選定個體進行迭代,其中個體適應度評價函數(shù)滿足要求的個體可進入下一代種群,最終獲得課表最優(yōu)解。2.2 課表設計
交叉算子,就是實現(xiàn)染色體間的交叉,從而產(chǎn)生新的染色體。在遺傳過程中,定義交換染色體部分基因的方法和標準,決定新一代染色體的生成方式,系統(tǒng)中采用的交叉策略為在課時(x)和教師(y)確定的情況下交換班級(z),交叉策略如圖3所示,首先在種群中隨機選定兩個時間段(x),教師(y),班級(z)的組合,確定是否執(zhí)行交叉操作,若不執(zhí)行交叉操作,直接將這兩個組合復制進入下一代種群;若執(zhí)行交叉操作,確定交叉次數(shù)及交叉點,交叉點即為班級(z),操作成功后將新個體加入下一代種群,若操作出現(xiàn)與其他組合的沖突,再次嘗試交叉,直到達到嘗試交叉次數(shù)或已滿足下一代種群數(shù)量才停止。變異算子,在生物進化的過程中,會發(fā)生小概率的基因突變,能夠幫助遺傳過程產(chǎn)生新的基因,避免種群過早收斂,變異策略如圖4所示,變異操作為選定兩個時間段,交換其教師(y)和班級(z)對應的基因塊。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于蒙特卡洛遺傳算法的排課問題研究[J]. 張貴軍,陳安,胡俊. 實驗技術與管理. 2019(03)
[2]遺傳算法的改進及其在排課問題中的應用[J]. 姜婧,白似雪. 南昌大學學報(理科版). 2018(04)
[3]改進遺傳算法求解走班制下的排課問題[J]. 陳璐,王秀. 計算機工程與應用. 2019(06)
[4]基于改進遺傳算法的高中走班制排課算法[J]. 王衛(wèi)紅,李文瓊. 浙江工業(yè)大學學報. 2016(06)
[5]高校智能排課系統(tǒng)算法的研究與實現(xiàn)[J]. 宗薇. 計算機仿真. 2011(12)
碩士論文
[1]基于遺傳算法的智能排課系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 吳松慧.蘇州大學 2016
本文編號:3578043
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