استفاده از الگوریتم رقابت استعماری برای بهبود و بهینه سازی جدول زمان بندی دانشگاهی

امروزه با پیشرفت ارتباط ها، مراکز تحصیلی سعی می نمایند برنامه زمان بندی درسی را برای افراد در حال تحصیل ارائه نمایند که این افراد به کمک آنها بتوانند حضور مفیدتری در این مراکز داشته باشند. موضوع جدول زمانبندی دروس دانشگاهی در سالهای دور به صورت دستی انجام می شد که با مشکلات فراوان و تداخل در ساعات اساتید و دانشجویان مواجه می گردید. اما هم اکنون، این موضوع با استفاده از الگوریتم های تکاملی و الگوریتم های دیگری پیاده سازی شده و نتایج قابل قبولی در برداشته است. اگرچه هنوز هم مشکلاتی در این جدول موجود است که از جمل? این مشکلات باید به محدودیت های آن اشاره کرد. این پایان‏نامه ابتدا تحقیق و مطالعه‏ای بر روی جداول زمان بندی دروس دانشگاهی انجام می دهد. مهمترین مولفه های مورد نیاز برای ساخت یک جدول زمان¬بندی دانشگاهی را اساتید، ¬دانشجویان و دروس تشکیل داده اند و اساسی ترین مسئله در زمان بندی دانشگاهی نداشتن تداخل در بازه های زمانی موجودیت های استاد و دانشجو است که برای این منظور محدودیت هایی در نظر گرفته می شوند. این محدودیت ها به دو نوع سخت و نرم تقسیم می شوند که در این پایان نامه سعی شده با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری و ترکیب آن با جستجوی محلی، ارضاء محدودیت های سخت به حداکثر و نقض محدودیت های نرم به حداقل برسد. در این پژوهش، برای انجام آزمایش‏ها از مجموعه آزمایشی به عنوان پایگاه داده استفاده شده است. این مجموعه شامل 10 استاد و دانشجویان 5 مقطع متفاوت و 19 درس است که این تعداد قابل گسترش نیز می باشد. در گام دیگر این پایان نامه، برای ارتقاء عملکرد الگوریتم رقابت استعماری از الگوریتم جستجوی محلی استفاده شده و به بررسی تأثیر ترکیب جستجوی محلی بر روی الگوریتم رقابت استعماری پرداخته شده است. حالت‏هایی که امکان دارد در ترکیب این دو الگوریتم رخ دهند شامل مواردی مانند استفاده از جستجوی محلی درحین اجرای الگوریتم رقابت استعماری یا بعد از اجرای الگوریتم رقابت استعماری، استفاده از جستجوی محلی تنها برای کشورهای استعمارگر یا کشورهای مستعمره‏ و انجام جستجوی محلی قبل یا بعد از عملگر جذب در الگوریتم رقابت استعماری می باشد. به طور یقین استفاده از همه حالت‏ها کارایی الگوریتم را از لحاظ برازندگی پاسخ نهایی یافته شده، افزایش می‏دهد. اما هنگامی که علاوه بر رسیدن به یک پاسخ بهتر، زمان اجرای الگوریتم نیز مهم باشد، باید حالات بهینه استفاده از الگوریتم جستجوی محلی را انتخاب نمود. مکان بهینه استفاده از الگوریتم جستجوی محلی بعد از اجرای الگوریتم رقابت استعماری است و اگر قرار بر این باشد که حین اجرای الگوریتم از الگوریتم جستجوی محلی استفاده شود، بهتر است جستجوی محلی بر روی کشور‏های استعمارگر صورت گیرد. همچنین، جستجوی محلی بر روی کشور‏های استعمارگر و مستعمره اگر قبل از عمل جذب انجام شود بهتر از جستجوی محلی بعد از عمل جذب می باشد.