Системный анализ и оптимизация технологического процесса автоматизации составления расписания занятий вуза с детерминированными ограничениями

• Автор: Семенюта, Ирина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ВУЗА
1.1 Классификация и особенности задач составления расписаний
1Л. 1 Классификация моделей теории расписаний
1Л .2 Классификация задач теории расписаний
1.2 Анализ основных методов решения задачи автоматизации составления
расписаний
1.2.1 Функциональная модель информационной системы ВУЗа
1.2.2 Решение задачи составления расписания методами линейного целочисленного программирования
1.2.3 Объектно-ориентированный подход к задаче составления расписания
1.2.4 Использование задачи раскраски графа в задаче составления расписания
1.2.5 Генетические алгоритмы в задачах составления расписания
1.3 Современное состояние вопроса существующих автоматизированных
систем составления расписания занятий
1. 4 Выводы
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ ВУЗА В ЗАДАЧЕ СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЯ
2.1 Разработка основных множеств модели информационной среды ВУЗа
2.2 Определение структурных элементов информационной модели
2.3 Разработка методики оптимизации составления расписания занятий
ВУЗа
2.3.1 Постановка задачи оптимизации
2.3.2 Определение основных ограничений эффективного использования информационных ресурсов базы данных в задаче составления расписаний занятий ВУЗа

2.3.3 Разработка методики построения критерия эффективности задачи принятия решений в системе составления расписания занятий ВУЗа
2.3.4 Разработка методики ранжировки в задаче составления расписаний занятий ВУЗа
2.3.5 Исследование процесса выбора альтернатив методом попарного сравнения порогов совместимости
2.3.6 Расчет индексов согласия и несогласия
2.4 Выводы
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВУЗА В ЗАДАЧЕ СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЯ
3.1 Разработка методики анализа информационной структуры базы данных
автоматизированной системы составления расписания ВУЗа
3.1.1 Разработка модели предметной области базы данных автоматизированной системы составления расписания ВУЗа
3.1.2 Формирование матриц смежности и достижимости, построение соответствующих им графов
3.1.3 Упорядочение групп информационных элементов по уровням иерархии
3.2 Разработка методики проектирования оптимальной структуры базы
данных
3.2.1 Разработка методики нормализации информационных структур базы данных автоматизированной информационной системы составления расписания
3.2.2 Выявление дублируемых элементов информационных структур
3.2 3 Исследование информационных структур на избыточность
3.3 Разработка автоматизированной информационной системы составления
расписания занятий ВУЗа
3.3.1 Разработка методики проектирования объектно-ориентированной базы данных автоматизированной системы составления расписания занятий ВУЗа
3.3.2 Обеспечение совместимости интерфейсов взаимодействия программных средств для обработки данных в объектно-ориентированном виде
3.3.3 Выбор системы управления базами данных
3.3.4 Разработка программного обеспечения для автоматизированного составления расписания занятий ВУЗа
3.4 Выводы
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИЧЕСКОГО АППАРАТА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЯ ВУЗА
4.1 Оценка технологической эффективности применения разработанной
методики в учебном процессе ВУЗа
4.1.1 Исследование технологического процесса автоматизации составления расписания ВУЗа методами теории массового обслуживания
4.1.2 Расчет и анализ финальных вероятностей состояний автоматизированной системы составления расписания ВУЗа
4.2 Оценка структурной эффективности разработанной методики
4.2.1 Разработка целочисленных множеств и булевых матриц отношений информационных элементов предметной области базы данных автоматизированной системы составления расписания ВУЗа
4.2.2 Разработка блочных матриц состояний учебного занятия
4.2.3 Анализ целевой функции эффективного использования аудиторного фонда автоматизированной системой составления расписания
4.3 Расчет экономического эффекта от применения разработанного
методического аппарата
4.3.1 Стадии и этапы создания АИС СРЗ

В каждый день I и в каждой паре ] преподаватель р может вести не более одного занятия по одной дисциплине на одном потоке или в одной группе (2.11):
I 2Х/' +15 А,Л,
Г—1 Ч8Г— 1 к г 1с[ кг
Уз = 1
<1 VI е Ткг;
(2.11)
Каждый преподаватель р в течение недели должен провести аудиторные занятия (2.12):
1 Я ( <А Окг
X XX 1ХД + X X 4кгЧкгхгм,
1еТкг ]=1 г=1 (а=| кг=1дкг
= Ур = 1
(2.12)
Также, в каждый день на каждой паре число лекций и практических занятий не должно превышать имеющийся в ВУЗе аудиторный фонд, выражения ограничений (2.13) и (2.14):

(2.13)

Ог Ркг (2.14)
X X — А2г VI = 1
кг=1Чкг=1 Г J
Кроме того, для всех совокупностей пересекающихся множеств {А]г} и {А2г} должны выполняться условия выражения (2.15):

Окгц
I У&*-+ I у£-,,+ X X
8г,1 -1 гт — кП1 1 Ч кг11
хЧкги + +
ХГ1,кт1] +- +
(2.15)
Г1 т У Пт
+ X X Хг,Х‘з 1 +- + А1п„ +А2г,1 +- + А2г1т-
кЧт Ч4т