Algoritmos para o problema de programação de horários: um estudo de caso

• Autor(a) principal: Jardim, Arydiane Magalhães
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/12489
• topic: Computação

Este trabalho propõe o desenvolvimento de algoritmos para resolver um Problema de Programação de Horários (PPH). Mais especificamente o Problema de Programação de Horários de Cursos Universitários (PPHU) baseados em currículos, aplicado a um departamento da Universidade Federal Fluminense (UFF). O problema consiste em definir os quadros de horários dos cursos do departamento, alocando professores às disciplinas, de acordo com suas preferências quanto a horários e disciplinas. As restrições e conflitos são definidos pelos currículos dos cursos, como também na alocação de professores e nos tipos e números de salas disponíveis no instituto. Devido à complexidade do problema que é considerado NP-Difícil é proposto um algoritmo utilizando a meta-heurística Iterated Local Search (ILS) para geração automática de quadros de horários. O algoritmo ILS proposto utiliza movimentos intra e inter períodos que são baseados em movimentos simples e bem conhecidos na literatura, como de reinserção e troca, na busca local e também no procedimento de perturbação. A fim de testar e calibrar o algoritmo desenvolvido foram utilizadas instâncias artificiais criadas com base nas características e demandas do departamento estudado. Os experimentos computacionais, utilizando as instâncias artificiais, mostram que o algoritmo proposto foi capaz de encontrar soluções de alta qualidade para todos os grupos e melhores soluções para todas as instâncias dos grupos com nível de dificuldade fácil e médio. Agora, utilizando um exemplo real, baseado no quadro de horário adotado pelo departamento em 2014. A instância com dados reais envolve cinco cursos e até quarenta professores. Os resultados obtidos com o algoritmo proposto foram comparados com a solução gerada por um software de código aberto, chamado FET, utilizado pelo departamento. O algoritmo proposto foi capaz de encontrar uma solução melhor do que a obtida pelo FET. Portanto, os resultados dos experimentos indicam que o algoritmo proposto é uma eficiente alternativa para resolver o PPHU.