基于遺傳算法的高校排課系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、排課工作不僅是各高校教學(xué)活動(dòng)正常進(jìn)行的前提條件，也是教學(xué)管理工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。排課問題是一個(gè)經(jīng)典的多約束優(yōu)化組合問題，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用范疇已經(jīng)被證明是一個(gè)NP完全問題，眾多學(xué)者對(duì)其已做了大量深入的研究。排課問題不僅影響因素眾多，而且各因素間相互制約，在實(shí)際應(yīng)用中，由于各個(gè)高校教務(wù)工作的情況不同，因而在理論上沒有一個(gè)固定的排課方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力解決高校排課難題有著明顯的優(yōu)勢(shì)。其一般步驟是將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)

2、學(xué)模型，通過程序設(shè)計(jì)語言將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，得到與實(shí)際需求相對(duì)應(yīng)的功能模塊，最后自動(dòng)得出合理的排課結(jié)果。
　　在眾多求解排課問題的方法中，利用遺傳算法是一種十分有效的方法。該算法模擬自然界“優(yōu)勝劣汰”的生存機(jī)制，是一種優(yōu)秀的搜索算法，具有良好的穩(wěn)定性，不容易使最后結(jié)果陷入局部最優(yōu)解的情況，因而用它求解排課問題是個(gè)很好的選擇。以往學(xué)校教務(wù)工作的主要內(nèi)容是進(jìn)行手工排課，然而一些高校的規(guī)模很大，班級(jí)多、老師多、課程種類多，

3、因而單純地依靠手工進(jìn)行排課已經(jīng)不切實(shí)際。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，依靠其強(qiáng)大的計(jì)算能力進(jìn)行排課是可能的，因而本文結(jié)合遺傳算法不容易陷入局部最優(yōu)的特點(diǎn)，研究了如何將其應(yīng)用到排課問題中來，編寫出了一套基于遺傳算法的排課軟件。測(cè)試分析證明：該軟件的運(yùn)行結(jié)果沒有發(fā)生硬性沖突，而且課程安排方案也較人性化；安排的方案不需要進(jìn)行人工調(diào)整，這是本軟件的最大優(yōu)點(diǎn)所在，而以往的排課軟件對(duì)結(jié)果幾乎都要進(jìn)行人工調(diào)整。
　　本文就作者所在的學(xué)校為對(duì)象應(yīng)用遺傳算

4、法求解學(xué)院的排課問題，并編寫了一套排課軟件，主要的工作內(nèi)容有：
　　一、對(duì)排課問題進(jìn)行需求分析，分析其所涉及的各種約束條件。這些約束條件有的是必須滿足的，有的則只對(duì)結(jié)果的優(yōu)劣產(chǎn)生影響，并在此基礎(chǔ)之上對(duì)排課問題建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；
　　二、根據(jù)排課問題所涉及的實(shí)際對(duì)象應(yīng)用SQL Server2008軟件設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)；
　　三、以課表為染色體對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行編碼。應(yīng)用遺傳算法的選擇、交叉、變異三個(gè)操作步

5、驟和visual studio2010開發(fā)工具對(duì)排課問題進(jìn)行實(shí)現(xiàn)；
　　四、對(duì)所開發(fā)出來的軟件進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試的內(nèi)容包括遺傳迭代次數(shù)對(duì)結(jié)果的影響以及數(shù)據(jù)量對(duì)結(jié)果的影響等。測(cè)試的硬件環(huán)境為Pentium E52002.5GHz雙核處理器，2G內(nèi)存，測(cè)試數(shù)據(jù)規(guī)模為教師200名，課程數(shù)量200門，班級(jí)數(shù)量100個(gè)，教室數(shù)量200間，設(shè)置迭代參數(shù)為3代，排課用時(shí)1分12秒，排課結(jié)果沒有硬性沖突，不需要人工調(diào)整。
　　本文的主要研究成