Menetrend

Az óraütemezés középpontjában az ütemezési elmélet áll . Az ütemezési elméletet az 1960-as évek óta alaposan tanulmányozták és számos műben leírták. Széles körben alkalmazzák mind a vállalkozások munkájának megszervezésében, mind az oktatási intézményekben [3] [4] [5] .

Az órarend az órarend elméletében a formalizálás szempontjából az óratartás helyének időskáláján történő meghatározása az adott oktatási tudományterületeken az azokra vonatkozó követelmények teljesítésével. A követelményeket az oktatási folyamat résztvevői és az útmutató dokumentumok alakítják ki.

Ennek a folyamatnak a kezdeti összetevői a következők:

• P - tanulási folyamok, amelyek egy vagy több képzési csoportot foglalnak magukban, vagy alcsoportokat, amelyek egy vagy több csoport (folyam) külön egységekre bontásával jönnek létre.
• T - tanárok, akik a tanulási folyamatok befolyásolásának fő mechanizmusai. Ellentétben az ütemezési elmélet klasszikus megközelítéseivel (egy mechanizmus - egy művelet), ebben a helyzetben előfordulhatnak olyan helyzetek, amikor több tanár összevonható egy "mechanizmusba" egy óra levezetéséhez.
• D - képzési tudományágak, amelyek alapját egy tematikus képzési terv képezi, beleértve a különböző típusú órákat.
• A - közönség, amely az órák lebonyolításának (művelet végrehajtásának) helye. Sok létező, ütemezést megvalósító elméletben és rendszerben ezt a résztvevőt kivonják az általános feladatból a rendszer egyszerűsítése érdekében.

Feladat kitűzése a tervezéshez

Sok műben a tervezési folyamat összes kezdeti adatára vonatkozó összes lehetséges opció felsorolásaként van megfogalmazva (R = {P*T*D*A*z} derékszögű halmaz, ahol z az óra időszakai ( dátum és pár) az optimum megtalálásával az illesztési kritérium szerint Ezzel a megközelítéssel az ütemezés bonyolultságára vonunk le következtetést, mivel annak megoldása során a kombinációk számának exponenciális növekedése jelenik meg, ami NP-teljessé teszi a feladatot . [3]

Ez a megközelítés azonban nem mindig helytálló, hiszen már a tervezésre való előzetes felkészülés során ez a kombináció csökkenthető azáltal, hogy a tanárt, a flow-t, a közönséget (vagy lehetséges közönséget) és a tematikus terv szerint folyó órát egy tervezési egységbe egyesítik. - gyakran hívják a leckét.

Ha ebben az esetben a tervezést egy adott óra időtartamának meghatározásának folyamatának tekintjük, akkor a feladat ütemezéselméleti szempontból klasszikussá válik. Vagyis adott számú munkára (tudományágra) és műveletre (egy szakterület elfoglaltsága) határozzon meg olyan időtartamokat, hogy az összeállított ütemterv megfeleljen a meghatározott optimalitási kritériumoknak és a követelményeknek.

Az ütemterv elkészítéséhez a következőket kell meghatározni:

1. Szakágak és azokra vonatkozó osztályok (művek és műveletek) - az alap a tudományág tanulmányozásának tematikus terve.  
2. Tanárok és tantermek (autók és az autók elhelyezkedése) az órák levezetéséhez. A legtöbb esetben a tanárok (hard link) és a lehetséges közönség (lebegő link) minden osztály számára meghatározásra kerülnek a tematikus tervben.  
3. Az osztályok teljesítésének sorrendje (műveletek gépeken). Jelenleg ezt a tételt kihagyják az órabeosztásnál, azon elfogadható feltételezés alapján, hogy a tudományág anyagainak elsajátítása során nem kritikus. Azaz az ütemezés szempontjából az órák sorrendje véletlenszerű lesz.  
4. Az ütemterv értékelési kritériuma a kapott ütemezésből számított bizonyos paraméter, amely megmutatja annak optimálisságát az adott nézőpontból. Az oktatási folyamatban az ütemterv értékelésének kritériuma egy többparaméteres függvény, amely diszkrét kötelező követelményeket és ajánlott optimalizálási követelményeket egyaránt tartalmaz. Sok munkában ez a funkció meghatározó az optimális ütemezés szempontjából. Mivel gyakran használják a bírságok összegének függvényét, amely lehetővé teszi az összeállított ütemezés optimálisságának egyszerű értékelését. 

Az automatizált ütemezéshez elegendő az első két pontot beállítani. A negyedik pont (értékelési kritérium) az üzemeltetők ütemezési tapasztalatai alapján valósul meg. Az automatizálás szempontjából fontos szempont egy olyan megközelítés kialakítása, amely lehetővé teszi az üzemeltető számára, hogy a kiválasztott órákra a lehető legrövidebb időn belül ütemezést készítsen programszintű vagy vizuális ellenőrzéssel a meghatározott követelmények teljesítése felett. Valójában ebben az esetben a probléma megoldása a program számára legjobb interfész megtalálásán múlik, és ez pusztán mérnöki feladat. A kezelő munkájának megkönnyítése érdekében az automatizálás első lépésében használhatja a dinamikus programozási algoritmust . Vagyis a szakterületenkénti ütemezés sorrendjét úgy határozzuk meg, hogy a tervezési folyamatot részfeladatokra bontsuk, amelyek ütemezése viszonylag egyszerű lesz. Ugyanakkor a fő feladat ebben az esetben a tudományágak rangsorolásának kritériumának meghatározása lesz.

Ehhez a megközelítéshez a következő kritérium használható [6] :

Kopt(i,j)=Wrd(i)/Wmo(j) , ahol

i a tanár (gép) száma 1-től M-ig;

i a tudományág (munka) száma 1-től N-ig;

Wrd a választott tudományágban (munkában) végrehajtandó órák (műveletek) száma;

A Wmo azoknak az óráknak (műveleteknek) a száma, amelyeket egy tanár (gép) a tervezett időtartamban le tud vezetni, figyelembe véve az ebben a tudományágban és a tanárban meghatározott órák teljesítményére vonatkozó korlátozásokat.

A szakterületek ütemezéshez való rangsorolása a kapott kritérium csökkenésének sorrendjében történik.

Az ütemezési elméletben ezt a kritériumot gyakran a munka elvégzéséhez szükséges időtartaléknak nevezik – ez a különbség a gépen eltöltött idő és a munkára fordított idő között [5] . Ebben az esetben ezeknek a változóknak az arányát javasoljuk használni, amely lehetővé teszi nemcsak a szakterületek tervezési sorrendbe rendezését, hanem a munkatervezés lehetőségének ellenőrzését is a képlet szerint:

, ahol N a tantárgyak száma.

Ha a kapott mutató nagyobb, mint 1, akkor ez azt jelenti, hogy a tanárnak nincs elég ideje az órák vezetésére. Ebben az esetben csökkenteni kell ezen órák lebonyolítására vonatkozó korlátozásokat, vagy helyettesíteni kell a tanárt.

Az ezen algoritmus szerint összeállított órarend csak részben lesz optimális. De a legtöbb esetben az óraütemezés modern megközelítéseinél a kapott ütemterv egyfajta kompromisszum az órák levezetésében, amelyet az üzemeltetők tapasztalata és az órák lebonyolítására vonatkozó követelmények alapján kapnak.

Ennek a megközelítésnek a megvalósítása során iteratív módszert kell alkalmazni . Vagyis az egyes tudományágak utáni ütemezésnél a munka átsorolásra kerül.

Ha olyan helyzet áll elő, amikor a kiválasztott következő tudományág tervezése lehetetlen, átütemezésre kerül sor. Átütemezett diszciplínaként az kerül kiválasztásra, amelyiknél a Kopt(i,j) mutató legkisebb értéke van .

A tervezési folyamat komponensei által támasztott korlátozások problémájának megoldására lehetőség van egy ismétlődő algoritmus alkalmazására a tervezési folyamat adaptálására. Ez abból áll, hogy a meglévő korábbi ütemezések alapján olyan mutatókat szereznek be, amelyek lehetővé teszik a tervezési folyamatra vonatkozó előzetes információk konkretizálását a meglévő tapasztalatok alapján. Vagyis ebben az esetben visszajelzést kell szervezni a tervezési folyamathoz a korábbi tervezési időszakokról, ami utólagos szabványként fog működni az órák ütemezésekor.

Lásd még

• Menetrend
• Programkalauz
• médiaterv
• Algoritmus
• feladás

Jegyzetek

1. ↑ Harci ütemterv  // Katonai enciklopédia  : [18 kötetben] / szerk. V. F. Novitsky  ... [ és mások ]. - Szentpétervár.  ; [ M. ] : Típus. t-va I. D. Sytin , 1911-1915.
2. ↑ Harci menetrendek  // Katonai enciklopédia  : [18 kötetben] / szerk. V. F. Novitsky  ... [ és mások ]. - Szentpétervár.  ; [ M. ] : Típus. t-va I. D. Sytin , 1911-1915.
3. ↑ 1 2 Ütemezési elmélet és számítógépek. Szerk. PÉLDÁUL. Koffman .. - M . : Nauka, 1984.
4. ↑ Conway R. V., Maxwell V. L., Miller L. V. Ütemezéselmélet. - M . : A "Nauka" kiadó fizikai és matematikai szakirodalmának főkiadása, 1975.
5. ↑ 1 2 Tanaev V.S., Shkurba V.V. Bevezetés az ütemezés elméletébe. - M . : A "Nauka" kiadó fizikai és matematikai szakirodalmának főkiadása, 1975.
6. ↑ Kuzmicsev A.B. Az ütemezés automatizálásának megközelítéséről egy oktatási intézményben // Tekhnika mashinostroeniya : zhurnal. - 2014. - 3. sz . - S. 23-26 . — ISSN 2074-6938 .