基于遺傳算法的高校排課系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、排課工作不僅是各高校教學活動正常進行的前提條件，也是教學管理工作中的一個重要環(huán)節(jié)。排課問題是一個經(jīng)典的多約束優(yōu)化組合問題，在計算機應用范疇已經(jīng)被證明是一個NP完全問題，眾多學者對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，在實際應用中，由于各個高校教務工作的情況不同，因而在理論上沒有一個固定的排課方法。隨著計算機技術的發(fā)展，利用計算機的高速運算能力解決高校排課難題有著明顯的優(yōu)勢。其一般步驟是將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)

2、學模型，通過程序設計語言將數(shù)學模型轉(zhuǎn)化為計算機可執(zhí)行程序，得到與實際需求相對應的功能模塊，最后自動得出合理的排課結果。
　　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，不容易使最后結果陷入局部最優(yōu)解的情況，因而用它求解排課問題是個很好的選擇。以往學校教務工作的主要內(nèi)容是進行手工排課，然而一些高校的規(guī)模很大，班級多、老師多、課程種類多，

3、因而單純地依靠手工進行排課已經(jīng)不切實際。隨著計算機技術的發(fā)展，依靠其強大的計算能力進行排課是可能的，因而本文結合遺傳算法不容易陷入局部最優(yōu)的特點，研究了如何將其應用到排課問題中來，編寫出了一套基于遺傳算法的排課軟件。測試分析證明：該軟件的運行結果沒有發(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行人工調(diào)整，這是本軟件的最大優(yōu)點所在，而以往的排課軟件對結果幾乎都要進行人工調(diào)整。
　　本文就作者所在的學校為對象應用遺傳算

4、法求解學院的排課問題，并編寫了一套排課軟件，主要的工作內(nèi)容有：
　　一、對排課問題進行需求分析，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，有的則只對結果的優(yōu)劣產(chǎn)生影響，并在此基礎之上對排課問題建立相應的數(shù)學模型；
　　二、根據(jù)排課問題所涉及的實際對象應用SQL Server2008軟件設計對應的數(shù)據(jù)庫，以存儲大量的數(shù)據(jù)；
　　三、以課表為染色體對象，對其進行編碼。應用遺傳算法的選擇、交叉、變異三個操作步

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