Ders programı çizelgeleme probleminin genetik algoritma ile çözümü: Bir uygulama

Abstract

Çizelgeleme problemleri belirli bir faaliyetin kısıtları olabildiğince sağlanarak, mahdut miktardaki zaman aralıklarına atanmasıdır. Eğitim kurumları için bu problem ders ve sınav işlemlerini düzenleme ve uygulamada kullanılmaktadır. Elde yapılan programlar çok uzun zaman almakta ve aksaklıklar çıkmaktadır. Hatta kimi durumlarda yalnızca tek uygun çizelgenin dahi oluşturulması olanaksızlaşmaktadır. Birçok yöntemden yararlanılarak çözülen ders programlama probleminin tek bir çözüm yöntemi yoktur. Kurumdan kuruma, şehirden şehre, ülkeden ülkeye başkalaşan farklılıklar sebebiyle çeşitli uygulamalardan yararlanılmıştır. Zaman çizelgelemesinin bir uzantısı olan ders programı çizelgeleme problemlerinin çözüm yöntemlerinde kesin yöntemler ve sezgisel yöntemler ağırlıklı olarak kullanılmaktadır. Her iki yöntemin de kendine münhasır alt sınıfları vardır. Bu alt sınıfların hepsi ders ve sınav çizelgeleme problemlerine cevap vermektedir ancak çizelgeleme problemlerinde esas olan problemin kısıtlarının ve amaç fonksiyonunun net ve doğru şekilde belirlenmesi ve problemin en kısa zaman zarfında çözülmesidir. Bu noktada hangi algoritmanın seçilmesi gerektiği araştırmacının tercihine kalmıştır. Bu çalışmada zaman çizelgeleme problemlerinin, eğitimsel zaman çizelgeleme başlığı altında ders programı çizelgeleme problemine genetik algoritma ile bir çözüm aranmıştır. Daha önce yapılan çalışmalara değinilerek yeni ve güncel bir sorun olan hibrit/dönüşümlü sınıflar için ders programı oluşturmak hedeflenmiştir. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi, İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi İşletme Bölümü için kısıtları belirlenen probleme ait matematiksel model oluşturulmuş ve MATLAB üzerinde Genetik Algoritma ile çözülmüştür. Tüm kısıtların sağlandığı çözüm bulunmuştur.Scheduling problems are the assignment of a certain activity to a limited amount of time intervals, ensuring that its constraints are met as much as possible. For educational institutions, this problem is used in organizing and implementing course and exam procedures. Programs made manually take a very long time and problems occur. In fact, in some cases, it becomes impossible to create even just one suitable chart. There is no single solution to the course scheduling problem, which is solved using various methods. Various practices have been used due to differences from institution to institution, city to city, and country to country. Exact methods and heuristic methods are mainly used in the solution methods of course scheduling problems, which are an extension of timetabling problems. Both methods have their own subclasses. All of these subclasses respond to course and exam scheduling problems, but the essential thing in scheduling problems is to clearly and accurately determine the constraints and objective function of the problem and solve the problem in the shortest time. At this point, it is up to the researcher to choose which algorithm to use. In this study, a solution to the curriculum scheduling problem under the title of educational scheduling problems was sought with a Genetic Algorithm. By referring to previous studies, it is aimed to create a curriculum for hybrid/rotating classes, which is a new and current problem. A mathematical model of the problem with determined constraints was created for Osmaniye Korkut Ata University, Faculty of Economics and Administrative Sciences, Department of Business Administration and was solved with the Genetic Algorithm on MATLAB. A solution that satisfies all constraints has been found.