遺傳算法在多校區(qū)排課系統(tǒng)中的應(yīng)用(圖文)

1、遺傳算法在多校區(qū)排課系統(tǒng)中的應(yīng)用遺傳算法在多校區(qū)排課系統(tǒng)中的應(yīng)用(圖文圖文)一、排課問(wèn)題描述編排課表的整個(gè)過(guò)程中充滿了矛盾運(yùn)動(dòng)，其中包括上課班級(jí)、所開(kāi)課程、任課教師、上課時(shí)間、上課地點(diǎn)等方面在排列組合中所發(fā)生的沖突和矛盾現(xiàn)象。課表的編排必須精心組織，準(zhǔn)確無(wú)誤，科學(xué)合理，充分發(fā)揮時(shí)間、空間、人力、物力，以保證教學(xué)過(guò)程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。課表要有利于教學(xué)設(shè)備的充分利用，要符合教學(xué)規(guī)律。將這個(gè)原則進(jìn)行細(xì)化、清晰化，一般可以歸納為以下具體要求。課表中沒(méi)

2、有硬性沖突，在排課過(guò)程中必須遵守如下約束條件：1.每位教師在同一時(shí)間段內(nèi)只能安排一門(mén)課程2.一個(gè)教室在某一時(shí)間只能安排一門(mén)課3.教室的位置數(shù)量與每個(gè)自然班的人數(shù)應(yīng)盡量匹配4.必須根據(jù)核定的教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)排課，不得任意增減5.一個(gè)教師兩節(jié)課間路程不超過(guò)10分鐘，半天的工作必須安排在同一個(gè)校區(qū)課表要求有較高質(zhì)量，為了使排出的課表更優(yōu)化、合理、排課還應(yīng)考慮以下因素：1.一門(mén)課程在每個(gè)班的每?jī)商熘荒馨才乓淮?.專業(yè)必修課盡量安排在上午程

3、、教室和節(jié)次采用可拼接的二進(jìn)制編碼。若某院系一學(xué)期有40門(mén)課程，可編為X1=（a1a2a3a4a5a6），ai01。每個(gè)院系一般有20個(gè)教室不等，可編為X2=（b1b2b3b4b5），bi01。每周上五天課，每天4次，共20次，可編為X3=（c1c2c3c4c5c19c20）ci01。所有課程的DNA分子拼接形成一條染色體。2.2初始化群體群體初始化的規(guī)模數(shù)n應(yīng)取適中。一般，n取值為染色體長(zhǎng)度的兩倍左右。根據(jù)上述的染色體編碼，一個(gè)DNA

4、分子長(zhǎng)度為31，40門(mén)課程的一個(gè)染色體碼長(zhǎng)為1240，故n可取2480。每條染色體中的DNA分子之間由于教室、時(shí)間、學(xué)生、老師、校區(qū)等因素會(huì)產(chǎn)生沖突，比如一個(gè)老師不能在同一時(shí)間安排兩門(mén)或兩門(mén)以上的課程。產(chǎn)生初始群體時(shí)，在不產(chǎn)生沖突的情況下（滿足上述5條硬約束條件），隨機(jī)為基因塊賦0或1，直到滿足群體規(guī)模。2.3適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)遺傳算法根據(jù)適應(yīng)度群體中個(gè)體的優(yōu)良程度，適應(yīng)度較高的個(gè)體遺傳到下一代的概率較大。因此，遺傳算法是在適應(yīng)度函數(shù)的引導(dǎo)