网络工程专业精品毕业论文基于遗传算法的高校排课系统设计实现

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1、目录1.引言12.问题分析12.1业务需求分析12.2数据需求分析22.2.1时间问题32.2.2教师和课程问题42.2.3教室的问题42.3功能需求分析42.3.1院管理模块52.3.2校管理模块52.3.3自动排课模块52.4排课过程的约束条件63.数据模型73.1问题陈述73.2数据流程图84.问题解决104.1数据库设计104.1.1概念模型设计104.1.2逻辑模型设计124.1.3数据库的物理设计164.2自动排课系统的设计164.2.1遗传算法的思想164.2.2构建基因编码和染色体174.2.3初始化种群204.2.4冲突检测及排除214.2.5构造适应度函数224.2.

2、6遗传算子244.2.7设置控制参数264.3教室位置填充设计274.4功能模块的设计284.4.1登录模块284.4.2主界面模块294.4.3学院管理模块304.4.4校管理模块304.4.5查询模块314.4.6排课模块315.系统运行结果及分析315.1结果315.2分析326.总结及后续工作35参考文献：35摘要排课问题是当今各大高校在教学资源管理、最优化配置上面临的主要问题之一。本文将遗传算法应用于排课问题的求解中,采用基于轮盘赌算法的选择操作方法和优化的个体适应度计算方法，满足了排课过程中多部分软硬约束条件，实现了各种类型课程的排课。针对之前研究者未解决的运行时间太长问题，

3、本文提出了一套基于二维编码的改进的编码方法和教室位置填充方法，精简了染色体信息量而大大缩短了系统的运行时间。此外，在系统设计中，运用了基于容器的容器编程技术，实现了不定数据量的便捷处理。关键词：遗传算法；排课；教室安排；AbstractTimetablingproblemisoneofthemajorproblem,whichtoday'suniversitiesfaceinteachingresourcemanagementandtheoptimizedconfiguration.Thisarticle,wheregeneticalgo-rithmwillwasappliedtosol

4、veproblems,usesthecoursechoiceoperationmethodbasedonrou-lettealgorithmandtheoptimizationcalculationmethodofindividualfitness,satisfyingmostofthesoftandhardconstraintconditionsintthetimetablingprocessandachievingthetimetablationofvarioustypesofcourses.Accordingtotheproblemthatrunningtimeistoolong,

5、whichtheres-earchersdidn'tresolvedwellbefore,thispaperputsforwardaimprovedmethodbasedontwo-dimensionalcodingandtheclassroomfilledmethod,simplifyingthechromosomeinformationandgreatlyshorteningthesyetemoperationtime.Inaddition,inthesystemdesign,weusetheprogrammingmethodofcontainerbasedoncontainer,r

6、ealizingtheconvenientandfastprocessingofuncertainquantitydata.Keyword:GeneticAlgorithm;Timetabling;ClassroomArrangement;1.引言随着高校招生逐年扩张，大学课程向着广度和深度发展，高校的教师、教室等一些资源越发显得紧张，不管是在时间还是效率方面，用人工排课已不能够解决现有的问题。排课是高校日常教学工作和其他活动的基础，是教师和学生正常科学工作学习的依据。所以计算法自动排课已成为一个重要的研究课题[1]。国内学者在自动排课系统方面曾做过一些研究，如用到到退火算法、回溯算法、

7、遗传算法，但运行结果尚有待改进的地方，排课效果不尽人意[5]。我们认为，问题不尽在数学建模上，还与问题的处理方式有关。将遗传算法应用于排课问题中，首先，初始化课表种群，其次，检测初试种群中的冲突，然后，对种群做选择，杂交，突变操作，一直迭代到具体指定的代数，最后就会得到较优解。文[1]中提到编码时染色体上基因片存储信息大小为11字节，而本文的编码方式一个基因片只用了6字节，轻装运行，经试验得出，速度更快。还有,文[1]介绍把教室与时