0

Một số phương pháp tiếp cận cho bài toán lập lịch cá nhân

209 2 0
  • Một số phương pháp tiếp cận cho bài toán lập lịch cá nhân

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 12/05/2022, 10:53

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRANG HỒNG SƠN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CHO BÀI TOÁN LẬP LỊCH CÁ NHÂN LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRANG HỒNG SƠN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CHO BÀI TOÁN LẬP LỊCH CÁ NHÂN Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số chuyên ngành: 62480101 Phản biện độc lập: PGS TS Nguyễn Tuấn Đăng Phản biện độc lập: PGS TS Huỳnh Trung Hiếu Phản biện: PGS TS Đỗ Thanh Nghị Phản biện: PGS TS Nguyễn Đình Thn Phản biện: PGS TS Lê Hồng Thái NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS TS Trần Văn Lăng PGS TS Huỳnh Tường Nguyên TÓM TẮT LUẬN ÁN Mục tiêu việc lập lịch công việc cá nhân mong muốn xếp công việc cần xử lý vào khung thời gian làm việc trống có sẵn thân cho hiệu Các ứng dụng quản lý công việc cá nhân Microsoft To-Do, Google Tasks, Apple Reminders, Evernote, nTask, Todoist, cung cấp môi trường trực quan giúp người tự xếp cơng việc cách thủ cơng, thường vất vả điều Một khó khăn đơi cơng việc đòi hỏi thời gian xử lý lớn nên khó để tìm kiếm xếp công việc vào khung thời gian làm việc phù hợp Tuy nhiên khác với máy móc cơng việc người thường chia nhỏ thành nhiều phần để linh động xếp chúng vào khung thời gian làm việc khác Có thực tế cơng việc chia q nhỏ việc xử lý lại khơng có hiệu mong đợi cơng việc bị phân mảnh nhiều phải tốn thời gian cho việc khởi động lại cơng việc nhỏ Vì cần phải xem xét đến ràng buộc "các công việc không chia nhỏ ngưỡng xác định" để việc xử lý công việc hiệu hơn, ràng buộc lại thường khơng đề cập đến tốn lập lịch Cho nên luận án tập trung giải tốn lập lịch cơng việc cá nhân với hai ràng buộc cơng việc chia nhỏ khơng nhỏ ngưỡng xác định công việc xếp vào khung thời gian làm việc Với hai ràng buộc tốn xác định lời giải tối ưu cách dễ dàng Chẳng hạn xem xét ràng buộc "các cơng việc chia nhỏ khơng nhỏ ngưỡng xác định" lời giải tối ưu đạt cách chia nhỏ hết tất công việc với ngưỡng chặn xác định này, sau xếp cơng việc chia nhỏ lên trục thời gian Ngược lại xem xét ràng buộc "các công việc chia nhỏ xếp vào khung thời gian làm việc" lời giải tối ưu đạt cách chia nhỏ hết tất công việc với đơn vị thời gian 1, sau xếp cơng việc chia nhỏ vào khung thời gian làm việc Tuy nhiên xem xét hai ràng buộc lúc tốn trở thành tốn thuộc lớp N P -khó mạnh (strongly N P -hard) Bài tốn lập lịch cơng việc cá nhân áp dụng người (personal scheduling ii problem) nhóm nhiều người (teamwork scheduling problem) Đối với toán lập lịch cụ thể, luận án trình bày giải pháp hướng tiếp cận để giải toán bao gồm: (1) đặc tả tốn thơng qua phát biểu mơ tả tốn, trình bày ký hiệu sử dụng tốn, đưa ví dụ minh họa để hiểu rõ toán, , (2) phương pháp tiếp cận để giải toán bao gồm xác định tính N P -đầy đủ tốn, xem xét số trường hợp đặc biệt, đưa số tính chất cấu trúc lời giải tối ưu, đề xuất phương pháp xác dựa mơ hình Mixed-Integer Linear Programming (MILP) phương pháp xấp xỉ heuristic, metaheuristic, matheuristic, , (3) kết thực nghiệm để đánh giá phương pháp đề xuất hai liệu đầu vào có kích thước nhỏ lớn, để từ đề xuất lựa chọn phương pháp hiệu loại liệu đầu vào khác iii ABSTRACT The objective of personal scheduling aims to assign the jobs into available time windows so that jobs can be handled in the most effective way Current personal task management applications such as Microsoft To-Do, Google Tasks, Apple Reminders, Evernote, nTask, Todoist, only provide a visual environment that helps us to manually organize jobs, and we often struggle because of that Another issue is that sometimes these jobs require a lot of processing time, so it is difficult to determine and assign these jobs into suitable available time windows However, unlike machines, personal jobs can often be split into a lot of parts so that they can be flexibly assigned in different available time windows It is possible that the jobs are split into sub-jobs with “too small size”, the scheduling result is not as effective in many practical situations as expected since these jobs are too fragmented, and it should be spent more time on resuming the sub-jobs It is necessary, consequently, to consider the constraint that "the jobs cannot be split less than a certain threshold" for a more efficient result, and this constraint is often not addressed in literature scheduling problems Therefore, this thesis focuses on methodology and several approaches for solving the personal scheduling problem with two constraints that are the jobs that can be split but not less than a certain threshold and jobs are only assigned in available time windows With only one of these two constraints, the problem can easily determine the optimal solution For example, if we consider the constraint of "the jobs that can be split but not less than a certain threshold", then the optimal solution is achieved by splitting all jobs equal to this specified threshold and then assigning these sub-jobs into the time axis Otherwise, when only considering the constraint of "the jobs can be split and assigned in available time windows", the optimal solution is achieved by splitting all jobs into units of time is 1, and then assigning these sub-jobs into available time windows However, if both constraints are considered at the same time, this problem becomes a strongly N P -hard problem This personal scheduling problem can be applied to one person (personal scheduling problem) or multiple people (teamwork scheduling problem) For each specific scheduling problem, the thesis has presented almost necessary approaches related, including (1) specification of the problem through problem statements, presentation of notations used in the problem, as well as iv giving illustrative examples to be able to understand the problem, , (2) approaches for solving the problem include determining the N P -completeness of the problem, considering some special cases, giving some properties in the structure of an optimal solution, proposing the exact method based on Mixed-Integer Linear Programming (MILP) model and approximate methods such as heuristic, metaheuristic, matheuristic, , and (3) the experimental results to evaluate the proposed methods on both input datasets which are small samples and large samples, from which to propose an effective method for selection with different input dataset types v LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, đơn vị đào tạo tạo điều kiện môi trường nghiên cứu thuận lợi cho thực luận án trường Đại học Hoa Sen, đơn vị công tác hỗ trợ nhiều suốt thời gian qua Em xin gởi lời tri ân sâu sắc đến thầy Trần Văn Lăng thầy Huỳnh Tường Nguyên tận tình hướng dẫn, định hướng động viên em suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực luận án Em xin gởi lời cám ơn tới thầy cô khoa Khoa học Kỹ thuật Máy tính, đặc biệt thầy Trần Văn Hồi, Lê Thanh Vân, thầy Nguyễn Đức Dũng, thầy Nguyễn Hồ Mẫn Rạng, thầy Phạm Hoàng Anh có đóng góp quý báu buổi báo cáo chuyên đề báo cáo học thuật Em xin cám ơn thầy Ameur Soukhal cho em có hội học tập, nghiên cứu Laboratoire d’Informatique thuộc trường University Franc¸ois-Rabelais of Tours trải nghiệm sống bốn tháng tuyệt vời thành phố bình Tours, cộng hịa Pháp Tơi xin gởi lời cám ơn tới bạn Nguyễn Văn Huy cộng nhóm nghiên cứu hỗ trợ tơi nhiều cơng trình cơng bố khoa học nhóm chúng tơi Cuối muốn bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến ba, mẹ, vợ hai trai thân yêu hậu phương vững nhất, điểm tựa để ngày tiếp thêm nghị lực giúp hồn thành tốt luận án Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Trang Hồng Sơn vi MỤC LỤC Danh mục hình ảnh ix Danh mục bảng biểu xii Danh mục từ viết tắt xii Danh mục bảng ký hiệu xv Chương Giới thiệu đề tài luận án 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Động nghiên cứu 1.3 Mục tiêu, phạm vi đối tượng nghiên cứu 1.4 Nội dung công việc luận án 1.5 Cấu trúc luận án Chương Tổng quan tốn lập lịch cơng việc 2.1 Tình hình nghiên cứu 2.2 Giới thiệu tốn lập lịch cơng việc 15 2.3 Các phương pháp giải 26 2.4 Kết chương 44 Chương Bài toán lập lịch công việc cá nhân 45 3.1 Đặc tả toán 45 3.2 Các phương pháp tiếp cận 50 3.3 Đánh giá 80 3.4 Kết chương 90 Chương Một số tốn lập lịch cơng việc cá nhân đặc thù 92 4.1 Bài toán ràng buộc setup-time 4.2 Bài toán ràng buộc deadline 105 4.3 Bài toán lập lịch cơng việc nhóm 123 4.4 Kết chương 142 vii 92 Chương Kết luận 144 5.1 Tóm tắt công việc thực 144 5.2 Đánh giá kết 145 5.3 Các đóng góp 146 5.4 Hướng phát triển 148 Danh mục công trình cơng bố 150 Tài liệu tham khảo 151 viii ... HỒNG SƠN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CHO BÀI TOÁN LẬP LỊCH CÁ NHÂN Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số chuyên ngành: 62480101 Phản biện độc lập: PGS TS Nguyễn Tuấn Đăng Phản biện độc lập: PGS... án tập trung chủ yếu vào tốn lập lịch cơng việc cá nhân, xem xét phương pháp tiếp cận nghiên cứu để làm tảng cho tốn lập lịch cơng việc đặc thù khác cho toán lập lịch cơng việc tập thể nhóm người... đánh giá kết thực nghiệm phương pháp tiếp cận Chương thứ tư trình bày số tốn lập lịch cơng việc cá nhân đặc thù với việc mở rộng ràng buộc cho toán lập lịch công việc cá nhân ràng buộc setup-time,
- Xem thêm -

Xem thêm: Một số phương pháp tiếp cận cho bài toán lập lịch cá nhân ,