基于遗传算法的排课系统研究

摘要:排课问题是一个多约束、多目标的组合优化问题,本文基于本校教学管理过程的实际情况,利用遗传算法对排课问题建立数学模型,设计了适应度函数,通过选择、交叉和变异等过程,进化得到最优解。实验结果表明本算法能够有效的解决本校的教务智能排课问题。

关键词:教务排课遗传算法十进制编码

教务排课是高校进行正常教学工作的重要环节,教学工作的质量和教学资源的利用直接与排课的好坏联系着,由于排课涉及的因素多,规模大,教务排课这项工作将变得相当繁重。教务排课系统作为教务web管理系统的一个重要组成部分。

1976年S.Even和Tim B.Cooper等证明了排课问题是一个NP问题[1],除了穷举法没有绝对的求解方法,这不但回答了排课在实际中遇到困难的原因,同时也对课表编排复杂性的认识提高到了理论高度。实际上,排课问题是一个组合优化问题,而遗传算法是一种借鉴了自然界遗传和选择机制的搜索算法,简单有效,且具有并行搜索,群体寻优,鲁棒性强等优点,是解决组合优化问题比较理想的方法。

本文将遗传算法在教务排课中的应用进行阐述,简单分析了遗传算法的各个步骤所使用的一些方法,建立了对应的数学模型,实现智能排课目标。