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Título: Uma abordagem metaheurística para o problema de alocação de horário escolar no IFRN
Título(s) alternativo(s): A metaheuristic approach to the high school timetabling problem at IFRN
Autor(es): Dantas, Lucas Hiago de Azevêdo
Palavras-chave: Programação de horário escolar;Timetabling;Metaheurística;GRASP
Data do documento: 11-Dez-2018
Referência: DANTAS, Lucas Hiago de Azevêdo. Uma abordagem metaheurística para o problema de alocação de horário escolar no IFRN. 2018. 77f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Software) - Instituto Metrópole Digital, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Resumo: AA cada novo período letivo, instituições de ensino se deparam com a necessidade de realizar a alocação dos seus horários de aulas. O desafio reside na capacidade de alocar aulas conciliando requisitos pedagógicos, limitações de recursos organizacionais e preferências pessoais. Motivado pelo alto grau de complexidade proveniente da combinação de disponibilidades de professores, alunos, salas de aula e necessidade de satisfação de variadas restrições, o problema de alocação de horários escolares, também conhecido como high school timetabling problem, há tempos é objeto de estudo pela comunidade acadêmica, que tem buscado o auxílio de métodos (meta)heurísticos para a consecução de soluções satisfatórias em um espaço de tempo viável. Com o objetivo de auxiliar a montagem de grades de horários dos cursos técnicos ofertados pelo Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN), assegurando o atendimento dos diferentes requisitos institucionais, o presente trabalho apresenta uma solução baseada na metaheurística greedy randomized adaptative search procedure (GRASP). Para a validação da solução, foram desenvolvidas instâncias a partir de dados reais coletados de diferentes unidades da referida instituição. Os resultados obtidos apontam um desempenho satisfatório para o método utilizado, evidenciados a partir da geração de grades de horários que atendem a todas as restrições de viabilidade inicialmente impostas, como também pelo elevado grau de qualidade apresentado.
Abstract: Every academic year, education institutions face the need to allocate their classes. The challenge lies in the ability to concile pedagogical needs, organizational resource constraints, and personal preferences. Motivated by the high complexity for combining teacher, student, and classroom availability, as well as various other constraints, the high school timetabling problem has long been studied by the academic community. In this context, (meta)heuristic approaches have been the method-of-choice when finding high-quality solutions in a feasible timespan. This work proposes a greedy randomized adaptative search procedure (GRASP) algorithm for the school timetabling problem targeting the technical courses oered at Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN). To validate the proposed approach, real-world instances were built from data gathered at dierent campi. Results indicate the eectiveness of the algorithm, given the feasible solutions meeting all constraints initially considered while achieving high quality.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26605
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