Çizelgeleme probleminin sezgisel optimizasyon yaklaşımıyla çözümü

Abstract

Bu çalışmada, üniversitelerde kullanılan öğrenci işleri otomasyonu içerisindeki Ders Çizelgeleme probleminin çözümü, Sezgisel Optimizasyon yaklaşımlarından olan Genetik Algoritma yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çizelgeleme problemi, yapılacak işlerin belirlenen kısıtlar dahilinde zaman aralıklarına optimum düzeyde yerleştirilmesi işlemidir. Üniversitelerde bu problemin çözümü, çözüm uzayının büyük olması ve kısıtlamaların çok sayıda bulunması nedeniyle analitik yöntemlerle imkânsız hale gelmektedir. Bu nedenle bu türden problemler için çok iyi sonuçlar veren Genetik Algoritma yöntemi yeni bir yaklaşımla, en iyi sonucu veren parametreler araştırılarak kullanılmıştır.Üniversitedeki gerçek veriler üzerinden (504 öğretim elemanı, 4163 ders, 203 derslik ve 10525 öğrenci) uygulamalar yapılıp Algoritmanın performansı ölçülmüştür.Algoritmanın Üniversite ortamında gerçek olarak uygulanabilmesi, veri girişlerinin yapılabilmesi ve sonuçlarının raporlanabilmesi için ihtiyaç duyulan gerekli diğer tüm modülleri programlanarak komple bir paket program haline getirilmiştir. Bu amaçla geliştirilen yazılım üç ayrı modülden oluşmaktadır. Bunlar Sistem Yönetim Modülü, Ders Modülü ve Sınav Modülüdür.Bütün bu modüllerin ara yüzleri, veritabanı tabloları, bu tablolar arasındaki bağlantılar ve sorgular programlanarak kullanıma hazır hale getirilmiştir. Programlama alt yapısında veri girişleri ve raporlama kısımları internet ortamında ASP.NET, C# Programlama Dili ve SQL Server veritabanı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen algoritma ise C# Programlama Dili ve SQL Server veritabanı kullanılarak Windows Application uygulaması şeklinde gerçekleştirilmiştir.

In this study, solution of the problems in Course Scheduling that is used in the automation of student affairs at universities was carried out using the genetic algorithm which is one of the Heuristic Approaches. Scheduling problem is the process of placement of the work to be done to the time span according to the constraints set at the optimum level. Solution to this problem in universities is impossible due to large solution space and very large number of restrictions. Therefore, the genetic algorithm method that gives very good results for this kind of problems were used with a new approach investigating the parameters that gives the best results.The performance of the algorithm, which was developed and practiced, was measured on the actual data used in the University (504 Academic staffs, 4163 lessons, 203 classrooms and 10525 students)In order for the algorithm to be applied to the university environment, for the data entry and for the results to be reported, the needed background software has been supplied and made into a package program.Therefore, developed software consists of three separate modules. These are the System Management Module, Course and Examination Modules.All of these modules? interfaces, database and tables, the links between tables and queries have been programmed ready to use. In the programming background, Asp.net, C # programming language and Microsoft SQL Server database were used for the data entry and reporting on the internet. Parts of the placement algorithm in the lecture and examination were carried out in application of the Windows application.