Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alencar, Wanderley de Souza
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFG
dARK ID: ark:/38995/001300000c85w
Texto Completo: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13147
Resumo: An important category, or class, of combinatorial optimization problems is called Educational Timetabling Problems (Ed-TTPs). Broadly, this category includes problems in which it is necessary to allocate teachers, subjects (lectures) and, eventually, rooms in order to build a timetable, of classes or examinations, to be used in a certain academic period in an educational institution (school, college, university, etc.). The timetable to be prepared must observe a set of constraints in order to satisfy, as much as possible, a set of desirable goals. The current research proposes the use of methods and/or techniques from the Information Visualization (IV) area to, in an interactive approach, help a better understanding and resolution, by non-technical users, of problem instances in the scope of their educational institutions. In the proposed approach, human actions and others performed by a computational system interact in a symbiotic way targeting the problem resolution, with the interaction carried out through a graphical user interface that implements ideas originating from the User Hints framework [Nas03]. Among the main contributions achieved are: (1) recognition, and characterization, of the most used techniques for the presentation and/or visualization of Ed-TTPs solutions; (2) conception of a mathematical notation to formalize the problem specification, including the introduction of a new idea called flexibility applied to the entities involved in the timetable; (3) proposition of visualizations able to contribute to a better understanding of a problem instance; (4) make available a computational tool that provides interactive resolution of Ed-TTPs, together with a specific entity-relationship model for this kind of problem; and, finally, (5) the proposal of a methodology to evaluate visualizations applied to the problem in focus.
id UFG-2_18280fc2323c7afddb931511352453db
oai_identifier_str oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/13147
network_acronym_str UFG-2
network_name_str Repositório Institucional da UFG
repository_id_str
spelling Nascimento, Hugo Alexandre Dantas dohttp://lattes.cnpq.br/2920005922426876Jradi, Walid Abdala Rfaeihttp://lattes.cnpq.br/6868170610194494Nascimento, Hugo Alexandre Dantas doJradi, Walid Abdala RfaeiBueno, Elivelton FerreiraGondim, Halley Wesley Alexandre SilvaCarvalho, Cedric Luiz dehttp://lattes.cnpq.br/5491185436975801Alencar, Wanderley de Souza2023-11-23T11:46:39Z2023-11-23T11:46:39Z2023-10-20ALENCAR, Wanderley de S. Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais. 2023. 357 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2023.http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13147ark:/38995/001300000c85wAn important category, or class, of combinatorial optimization problems is called Educational Timetabling Problems (Ed-TTPs). Broadly, this category includes problems in which it is necessary to allocate teachers, subjects (lectures) and, eventually, rooms in order to build a timetable, of classes or examinations, to be used in a certain academic period in an educational institution (school, college, university, etc.). The timetable to be prepared must observe a set of constraints in order to satisfy, as much as possible, a set of desirable goals. The current research proposes the use of methods and/or techniques from the Information Visualization (IV) area to, in an interactive approach, help a better understanding and resolution, by non-technical users, of problem instances in the scope of their educational institutions. In the proposed approach, human actions and others performed by a computational system interact in a symbiotic way targeting the problem resolution, with the interaction carried out through a graphical user interface that implements ideas originating from the User Hints framework [Nas03]. Among the main contributions achieved are: (1) recognition, and characterization, of the most used techniques for the presentation and/or visualization of Ed-TTPs solutions; (2) conception of a mathematical notation to formalize the problem specification, including the introduction of a new idea called flexibility applied to the entities involved in the timetable; (3) proposition of visualizations able to contribute to a better understanding of a problem instance; (4) make available a computational tool that provides interactive resolution of Ed-TTPs, together with a specific entity-relationship model for this kind of problem; and, finally, (5) the proposal of a methodology to evaluate visualizations applied to the problem in focus.Uma importante classe de problemas de otimização combinatorial é nomeada de Problemas de Agendamento de Horários Educacionais ou Educational Timetabling Problems (Ed-TTPs). De maneira abrangente, a classe inclui os problemas em que é necessário alocar professores, aulas e, às vezes, salas de maneira a obter um horário (de aulas ou exames) para uso num certo período letivo de uma instituição de ensino, de escolas a universidades. O horário a ser elaborado deve atender a um conjunto de restrições e satisfazer,tanto quanto possível, um rol de objetivos desejáveis. Esta pesquisa propõe o uso de técnicas oriundas da área de Visualização de Informações para, numa abordagem interativa, possibilitar melhor compreensão e resolução, por usuários não técnicos, de instâncias do problema vivenciadas em suas instituições de ensino. Na abordagem proposta, ações humanas e outras efetivadas por um sistema computacional interagem simbioticamente em favor da resolução do problema-alvo. A interação é efetivada por meio de uma interface gráfica que concretiza ideias oriundas do framework User Hints [Nas03]. Dentre as principais contribuições obtidas tem-se: (1) reconhecimento/caracterização das técnicas mais utilizadas para a apresentação e/ou visualização de soluções de Ed-TTPs; (2) concepção de uma notação matemática para a formulação do problema, incluindo a introdução de um novo conceito nomeado de flexibilidade e aplicado aos entes envolvidos num horário de aulas; (3) proposição de visualizações capazes de contribuir para melhor compreensão do problema; (4) disponibilização de uma aplicação computacional que proporciona a resolução interativa de Ed-TTPs, conjuntamente com um modelo entidade-relacionamento específico para esta classe; e, por fim, (5) a proposição de metodologia para a avaliação de visualizações aplicadas ao problema-foco.Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2023-11-22T19:46:17Z workflow start=Step: editstep - action:claimaction No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5) Tese - Wanderley de Souza Alencar -2023.pdf: 107611905 bytes, checksum: 001c30cca34e13cb0131ace55c73c1aa (MD5)Step: editstep - action:editaction Approved for entry into archive by Luciana Ferreira(lucgeral@gmail.com) on 2023-11-23T11:46:39Z (GMT)Made available in DSpace on 2023-11-23T11:46:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5) Tese - Wanderley de Souza Alencar -2023.pdf: 107611905 bytes, checksum: 001c30cca34e13cb0131ace55c73c1aa (MD5) Previous issue date: 2023-10-20Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de GoiásporUniversidade Federal de GoiásPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF)UFGBrasilInstituto de Informática - INF (RMG)Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessVisualização de informaçõesInteração humano- computadorVisualização interativaUser hintsInterface gráfica de usuárioProblema de agendamento de horários educacionaisProblema de escalonamento de horáriosInformation visualizationHuman-computer interactionInteractive visualizationUser hintsGraphical user interfaceEducational timetabling problemTime- scheduling problemCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOAplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionaisApplication of information visualization techniques to educational timetabling problemsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/b48c2137-72cf-4e53-af95-055e155cb548/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/19cb73b4-1da1-466a-8412-a65face29e50/download4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52ORIGINALTese - Wanderley de Souza Alencar -2023.pdfTese - Wanderley de Souza Alencar -2023.pdfapplication/pdf107611905http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/fdb99901-3645-4bc6-b381-18f4cd338b50/download001c30cca34e13cb0131ace55c73c1aaMD53tede/131472023-11-23 08:46:39.336http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalopen.accessoai:repositorio.bc.ufg.br:tede/13147http://repositorio.bc.ufg.br/tedeRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.bc.ufg.br/oai/requesttasesdissertacoes.bc@ufg.bropendoar:2023-11-23T11:46:39Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)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
dc.title.none.fl_str_mv Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Application of information visualization techniques to educational timetabling problems
title Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
spellingShingle Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
Alencar, Wanderley de Souza
Visualização de informações
Interação humano- computador
Visualização interativa
User hints
Interface gráfica de usuário
Problema de agendamento de horários educacionais
Problema de escalonamento de horários
Information visualization
Human-computer interaction
Interactive visualization
User hints
Graphical user interface
Educational timetabling problem
Time- scheduling problem
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
title_full Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
title_fullStr Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
title_full_unstemmed Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
title_sort Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais
author Alencar, Wanderley de Souza
author_facet Alencar, Wanderley de Souza
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Nascimento, Hugo Alexandre Dantas do
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2920005922426876
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Jradi, Walid Abdala Rfaei
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6868170610194494
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Nascimento, Hugo Alexandre Dantas do
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Jradi, Walid Abdala Rfaei
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Bueno, Elivelton Ferreira
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Gondim, Halley Wesley Alexandre Silva
dc.contributor.referee5.fl_str_mv Carvalho, Cedric Luiz de
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5491185436975801
dc.contributor.author.fl_str_mv Alencar, Wanderley de Souza
contributor_str_mv Nascimento, Hugo Alexandre Dantas do
Jradi, Walid Abdala Rfaei
Nascimento, Hugo Alexandre Dantas do
Jradi, Walid Abdala Rfaei
Bueno, Elivelton Ferreira
Gondim, Halley Wesley Alexandre Silva
Carvalho, Cedric Luiz de
dc.subject.por.fl_str_mv Visualização de informações
Interação humano- computador
Visualização interativa
User hints
Interface gráfica de usuário
Problema de agendamento de horários educacionais
Problema de escalonamento de horários
topic Visualização de informações
Interação humano- computador
Visualização interativa
User hints
Interface gráfica de usuário
Problema de agendamento de horários educacionais
Problema de escalonamento de horários
Information visualization
Human-computer interaction
Interactive visualization
User hints
Graphical user interface
Educational timetabling problem
Time- scheduling problem
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Information visualization
Human-computer interaction
Interactive visualization
User hints
Graphical user interface
Educational timetabling problem
Time- scheduling problem
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description An important category, or class, of combinatorial optimization problems is called Educational Timetabling Problems (Ed-TTPs). Broadly, this category includes problems in which it is necessary to allocate teachers, subjects (lectures) and, eventually, rooms in order to build a timetable, of classes or examinations, to be used in a certain academic period in an educational institution (school, college, university, etc.). The timetable to be prepared must observe a set of constraints in order to satisfy, as much as possible, a set of desirable goals. The current research proposes the use of methods and/or techniques from the Information Visualization (IV) area to, in an interactive approach, help a better understanding and resolution, by non-technical users, of problem instances in the scope of their educational institutions. In the proposed approach, human actions and others performed by a computational system interact in a symbiotic way targeting the problem resolution, with the interaction carried out through a graphical user interface that implements ideas originating from the User Hints framework [Nas03]. Among the main contributions achieved are: (1) recognition, and characterization, of the most used techniques for the presentation and/or visualization of Ed-TTPs solutions; (2) conception of a mathematical notation to formalize the problem specification, including the introduction of a new idea called flexibility applied to the entities involved in the timetable; (3) proposition of visualizations able to contribute to a better understanding of a problem instance; (4) make available a computational tool that provides interactive resolution of Ed-TTPs, together with a specific entity-relationship model for this kind of problem; and, finally, (5) the proposal of a methodology to evaluate visualizations applied to the problem in focus.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-11-23T11:46:39Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-23T11:46:39Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-10-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ALENCAR, Wanderley de S. Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais. 2023. 357 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13147
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/38995/001300000c85w
identifier_str_mv ALENCAR, Wanderley de S. Aplicação de técnicas de visualização de informações para os problemas de agendamento de horários educacionais. 2023. 357 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2023.
ark:/38995/001300000c85w
url http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13147
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Goiás
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF)
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto de Informática - INF (RMG)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Goiás
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFG
instname:Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
instname_str Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron_str UFG
institution UFG
reponame_str Repositório Institucional da UFG
collection Repositório Institucional da UFG
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/b48c2137-72cf-4e53-af95-055e155cb548/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/19cb73b4-1da1-466a-8412-a65face29e50/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/fdb99901-3645-4bc6-b381-18f4cd338b50/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347
001c30cca34e13cb0131ace55c73c1aa
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)
repository.mail.fl_str_mv tasesdissertacoes.bc@ufg.br
_version_ 1813816963403612160