Автоматизация составления расписания учебных занятий методами теории графов

Кривая, Татьяна Викторовна Отделение информационных технологий (ОИТ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является автоматизированная система составления расписания для учебных заведений.
Целью магистерской диссертации является – автоматизация составления расписания учебных занятий методами теории графов.
В результате работы был предложен и разработан алгоритм автоматизации расписания учебных занятий с использованием методов теории графов.

РЕФЕРАТ …………………………………………………………………………………………………………………………. 7
ОГЛАВЛЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………. 9
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………….. 11
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ……. 13
1.1 Обзор и анализ существующих программных систем ………………………………………………. 13
1.2 Анализ используемых алгоритмов …………………………………………………………………………… 18
1.3 Обоснование необходимости разработки…………………………………………………………………. 25
1.4 Постановка задач ……………………………………………………………………………………………………. 26
2. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ РАБОТЫ ……………………………………………………………… 29
2.1 Общая схема построения программного продукта …………………………………………………… 29
2.2 Архитектура приложения………………………………………………………………………………………… 29
2.3 Описание алгоритма ……………………………………………………………………………………………….. 32
2.4 Модели потоков данных …………………………………………………………………………………………. 34
2.5 Математическая модель ………………………………………………………………………………………….. 37
2.6 Выбор программных средств …………………………………………………………………………………… 44
2.7 Организация структуры данных ………………………………………………………………………………. 45
2.8 Представление данных ……………………………………………………………………………………………. 47
2.9 Пользовательский интерфейс ………………………………………………………………………………….. 50
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ ……………………………………………………………………………………… 56
3.1 Описание программы ……………………………………………………………………………………………… 56
3.2 Требования к аппаратным средствам ………………………………………………………………………. 57
3.3 Проверка ………………………………………………………………………………………………………………… 57
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………… 64
4.1 Потенциальные потребители результатов разработки ………………………………………………. 64
4.2 SWOT-анализ …………………………………………………………………………………………………………. 65
4.3 Организация и планирование работ …………………………………………………………………………. 67
4.4 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………………………………. 71
4.5. Оценка экономической эффективности проекта ……………………………………………………… 78
4.6. Оценка научно-технического уровня НИР ………………………………………………………………. 78
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ……………………………………………………………………….. 80
5.1 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………… 80
5.2 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………… 88
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях…………………………………………………………………. 89
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…………………………… 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………………….. 95
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………… 96
ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………………………………… 98

От уровня организации учебного процесса зависит качество подготовки
специалистов и эффективность использования научно-педагогического
потенциала. Хороший эксперт может составить качественное расписание, но не
всегда быстро. На качество составления расписания влияют субъективные
факторы, а также возможное игнорирование (или упущение) приводит к
неоптимальным решениям. Автоматизированное составление является путём к
устранению аналогичных проблем. Данная система нужна для составителей
расписания, которые не обладают должным опытом эксперта, и также
использование данной системы ускоряет и повышает эффективность
составления расписания.
Расписание занятий может влиять на творческую отдачу преподавателей,
регламентирует труд, таким образом расписание является фактором
оптимизации ограниченных трудовых ресурсов, то есть преподавательского
состава. Экономический эффект от разработки оптимального расписания
занятий в вузах ведёт к уменьшению затрат. Основная задача составления
расписания – многокритериальность, так как учебный процесс многообразен и
интересы участников также разные.
Актуальной задачей является составление автоматизированного
расписания в организации и ведения учебного процесса. При реализации
данной задачи эффективность использования времени преподавателей и
имеющихся аудиторий, увеличивает производительность подготовки будущих
специалистов. Данная задача способствует реорганизации структуры
университет с увеличением оптимальности, исключая накладки, которые может
создать человек. Программа должна иметь способность адаптации к
изменчивости входных данных.
Постановка задачи теории расписания является актуальной, но связана с
большими трудностями, даже при малых процессах. Теорией расписания
занималось множество специалистов, но значительных успехов добиться
никому не удавалось. Безуспешные попытки составления, не публикуются, но
при этом привлекают множество умов для решения данной задачи, так как за её
простотой скрывается сложная задача.
На сегодняшний день существуют подобные системы для
автоматизированного составления расписания, как отечественные, так и
зарубежные, основным недостатком которых является узкая область
применения, конкретизированная спецификой того или иного внедрения
подобных систем. Таким образом эти системы являются мало эффективными в
силу своей ограниченной специфики, поскольку ориентированы на решение
задач составления расписания для школ, техникумов.
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

В рамках выполнения дипломного проекта была разработана система
автоматизированного составления расписания, которая предназначена для
работы диспетчера составления расписания. Программа позволяет составлять
расписание, вести учет аудиторного фонда, просматривать и при
необходимости редактировать учебный план и нагрузку преподавателей.
Обладает возможностью предварительного составления расписания, а также
системой поиска преподавателей и аудиторий на момент времени — для
организации замены проведения занятий студентов.
В процессе создания программного продукта для автоматизированного
составления расписания были достигнуты следующие результаты:
Разработана база данных;
Разработан и реализован алгоритм составления расписания с учетом
приоритетов и требований, предоставляемых к расписанию;
Разработан пользовательский интерфейс программы с учетом достоинств
рассмотренного программного обеспечения;
Была разработана система защиты от несанкционированного доступа на
основе аутентификации пользователей (вход в систему осуществляется после
ввода имени пользователя и пароля);
Было разработано предварительное составление расписания;
Создан алгоритм представления данных в удобочитаемой форме;
Разработанное программное обеспечение для автоматизированного
составления расписания является удобным средством автоматизации работы,
диспетчера составления расписания. С помощью этой программы гораздо
быстрее и удобней составить расписание.

1. Лагоша Б.А., Петропавловская А.В. Комплекс моделей и методов
оптимизации расписания занятий в вузе // Экономика и мат. методы. 1993
2. Рубальская О.Н. Автоматизированные системы составления учебных
расписаний. М.,2001.
3. Matthias Grobnerm, PeterWilke .A General View on Timetabling Problems,
PATAT ’ 02 Proceedings of the 4th International Conferenceon the Practiceand
Theory o fAutomated Timetabling, 2002
4. J.Thompson, K.Dowsland. Variants of simulate dannealing for the examination
timetabling problem. Annals of Operational Research ,63, 1996.
5. E.K. Burke, D.G. Elliman, R.F. Weare. A University Timetabling System
Basedon Graph Colouring and Constraint Manipulation, Journal of Researchon
Computingin Education, 1993.
6. Panagiotis Stamatopoulos, Efstratios Viglasand Serafeim Karaboyas. Nearly
Optimum Timetable Construction Through CLPandIntelligentSearch,
International Journalon Artificial Intelligence Tools, Vol.7, №.4, 1998.
7. E.K. Burke, K.S. Jackson, J.H. Kingston and R.F. We are Automated
Timetabling. The State of the Art, The Computer Journal, Vol.40, №.9, 1997.
8. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы.
Классификация. – М.: Информационно-издательский центр Минздрава
России, 1974.
9. СанПиН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории застройки.
10.СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным
терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и
организации работы. – М.: Минздрав России, 1996 г.
11.СНиП 23–05–95. Естественное и искусственное освещение. – М.:
Информационно-издательский центр Минстроя России, 1996.
12.СанПиН 2.2.4.1191-03. Электромагнитные поля в производственных
условиях. – М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава
России, 2003.
13.СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений. – М.: Информационно-издательский
центр Минздрава России, 1997.
14.СанПиН 2.2.2/2.4.1340 – 03. Санитарно-эпидемиологические правила и
нормативы «Гигиенические требования к персональным электронно-
вычислительныммашинамиорганизацииработы».–М.:
Госкомсанэпиднадзор, 2003.
15.Федеральный закон от 22.07.2008 (ред. от 23.06.2014) № 123–ФЗ.
Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. – ст. 27.
16.ГОСТ 17.4.3.04-85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к
контролю и охране от загрязнения. – М.: Издательство стандартов, 1998.
17.ППБ 01–03. Правила пожарной̆ безопасности в Российской Федерации. –
М.: Министерство Российской Федерации по делам гражданской
обороны,чрезвычайнымситуациямиликвидациипоследствий
стихийных бедствий, 2003.
18.Долин П.А. Справочник по технике безопасности. М.: Энергоатомиздат,
1984 г. – 824 с.
19.«Трудовой кодекс Российской Федерации» от 30.12.2001 N 197-ФЗ.
20.ГОСТР50923-96Дисплеи.Рабочееместооператора.Общие
эргономические требования и требования к производственной среде.
Методы измерения.
21.ГОСТ 22269-76 Система “Человек-машина”. Рабочее место оператора.
Взаимноерасположениеэлементоврабочегоместа.Общие
эргономические требования.
22.ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя.
Общие эргономические требования.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модернизация системы автоматизации АСУ ТП АО «Farg’onaazot»
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Интеграционный сервис передачи данных между АСУ ТП и MES
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Методы сегментации новообразований головного мозга
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)