Πρωτότυπος Τίτλος:
Αυτόματη δημιουργία ωρολογίου προγράμματος μαθημάτων με χρήση γενετικών αλγορίθμων
Συγγραφέας:
Κουρλέσης, Αγησίλαος, Αναστάσιος
Επιβλέπων καθηγητής:
Καμαλάκης, Θωμάς
Περίληψη:
Οι εξελικτικοί αλγόριθμοι (EA's) είναι στοχαστικοί, μεταευρετικοί αλγόριθμοι βελτιστοποίησης, εμπνευσμένοι από τη διαδικασία της βιολογικής εξέλιξης και εφαρμόσιμοι σε ένα ευρύ φάσμα προβλημάτων. Υπάρχει μια ποικιλία από EA's, όπως ο Γενετικός Αλγόριθμος (GA), ο οποίος στηρίζεται στον μηχανισμό της Φυσικής Επιλογής καθώς και στην ιδέα της «Επιβίωσης του Πιο Ισχυρού». Ο αλγόριθμος χρησιμοποιεί έναν πληθυσμό λύσεων που σταδιακά εξελίσσεται και βελτιώνεται κατά τη διάρκεια εκτέλεσής του, μέσω λειτουργιών επιλογής, ανασυνδυασμού και μετάλλαξης ενώ τερματίζει μετά από έναν καθορισμένο αριθμό εξελικτικών κύκλων ή βρόγχων. Ο αλγόριθμος GA έχει διάφορες εφαρμογές, όπως η επίλυση του προβλήματος του χρονοπρογραμματισμού πανεπιστημιακών μαθημάτων (UCTTP). Συγκεκριμένα, το UCTTP είναι ένα σύνθετο πρόβλημα βελτιστοποίησης, που εμφανίζεται σε πανεπιστήμια και αφορά την διαμόρφωση ενός χρονοδιαγράμματος για τον χρονοπρογραμματισμό των μαθημάτων. Ωστόσο, αυτό το χρονοδιάγραμμα πρέπει να είναι απαλλαγμένο από συγκρούσεις, λαμβάνοντας υπόψη τις προτιμήσεις τόσο των φοιτητών όσο και των καθηγητών, ενώ πρέπει να ικανοποιούνται και όλοι οι σχετικοί περιορισμοί. Αυτή η μεταπτυχιακή διατριβή συνιστά μια μελέτη για τις θεμελιώδεις αρχές των αλγορίθμων EA, εστιάζοντας κυρίως στον αλγόριθμο GA και στα βασικά στοιχεία του UCTTP. Η μελέτη ενσωματώνει επίσης την ανάπτυξη μιας υλοποίησης του GA σε γλώσσα Python, που χρονοδρομολογεί μαθήματα με αυτοματοποιημένο τρόπο, με χρήση τυχαίων, παραγόμενων συνόλων δεδομένων, η οποία είναι εκτελέσιμη με την μορφή notebook σε περιβάλλον Google Colaboratory. Συμπερασματικά, η παρούσα διατριβή φιλοδοξεί να δώσει μια εικόνα των βασικών αλγορίθμων του πεδίου του Εξελικτικού Υπολογισμού (EC), να διερευνήσει το πρόβλημα της χρονοδρομολόγησης και να μελετήσει την λειτουργία του αλγορίθμου GA, επιδεικνύοντας την δυνατότητα του να επιλύσει το πρόβλημα UCTTP.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2023-10-23
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Αγγλικά
Θεματικές Κατηγορίες:
Ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Επιστήμη των υπολογιστών
Λοιπά Θέματα:
Αλγόριθμοι
Λέξεις-κλειδιά:
Βελτιστοποίηση, Μεταευρετικοί Αλγόριθμοι, Χρονοπρογραμματισμός Μαθημάτων, Γενετικός Αλγόριθμος
Περιγραφή:
62 σ.,εικ.,διαγρ.,σχ.
Άδεια χρήσης:
Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα 4.0
