Ứng dụng tìm kiếm tabu cho bài toán xếp lịch trực y tá

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - BÙI VĂN QUANG ỨNG DỤNG TÌM KIẾM TABU CHO BÀI TOÁN XẾP LỊCH TRỰC Y TÁ Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin Mã số ngành: 01.02.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2004 Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - Độc lập - Tự - Hạnh phúc - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: BÙI VĂN QUANG Phái: Nam Ngày tháng năm sinh: 15 - 09 - 1977 Nơi sinh: Lâm Đồng Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin Mã số: 01.02.10 I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng tìm kiếm Tabu cho toán xếp lịch trực y tá II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: ƒ Nhiệm vụ đề tài nghiên cứu phối hợp tìm kiếm Tabu (Tabu search) với lập trình ràng buộc (Constraint programming) để giải toán xếp lịch trực y tá bệnh viện III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bảo vệ đề cương) : IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ (Ngày bảo vệ luận án tốt nghiệp): V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến só Dương Tuấn Anh CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH TS Dương Tuấn Anh TS Dương Tuấn Anh Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC tháng năm KHOA QUẢN LÝ NGÀNH TÓM TẮT Luận án có nhiệm vụ giải cho toán xếp lịch trực y tá, ứng dụng xếp lịch phổ biến thực tế Lịch trực y tá tạo ứng dụng phải thỏa mãn tất ràng buộc cứng thỏa mãn nhiều tốt ràng buộc mềm Luận án đề xuất hướng tiếp cận cách kết hợp lập trình ràng buộc với kỹ thuật tìm kiếmTabu thích nghi để giải toán xếp lịch trực y tá Công việc xếp lịch chia làm hai giai đoạn (i) dùng lập trình ràng buộc để tạo lịch trực khả thi ban đầu thỏa mãn tất ràng buộc cứng (ii) dùng kỹ thuật tìm kiếm Tabu thích nghi để cải thiện chất lượng lịch trực dựa ràng buộc mềm Kỹ thuật tìm kiếm Tabu thích nghi cho phép điều chỉnh thông số kỹ thuật tìm kiếm Tabu cách thích hợp để có chiến lược tốt trình tìm kiếm, nhờ lời giải tìm có chất lượng Từ kết thực nghiệm dựa số liệu thực tế bệnh viện Nhân Dân Gia Định cho thấy lịch trực tạo có chất lượng tốt thời gian ngắn Kết thực nghiệm chứng tỏ phương pháp đề xuất luận án làm tốt phương pháp sử dụng cách tiếp cận giải hệ ràng buộc riêng phần Trang i ABSTRACT This thesis deals with a real world scheduling problem of nurse roster at a ward of a hospital The generated schedule must satisfy all hard constraints and many soft constraints as possible This thesis proposes a new solution method for nurse scheduling which combines Constraint Programming and Reactive Tabu Search The method consists of (i) a Constraint Programming phase to generate an initial feasible schedule satisfying all hard constraints and (ii) a Reactive Tabu Search phase to improve the quality of the schedule with respect to soft constraints The Reactive Tabu Search allows us to adjust the parameters of the Tabu search algorithm in order to response appropriately in the search process to find a better quality solution We perform experiments of the method on real data sets at the Gia Dinh People Hospital and obtains high quality solution within a very short time The experimental results show that the new solution method outperforms the previous nurse scheduling system which applied partial constraint satisfaction technique and some problem-specific heuristics Trang ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS Dương Tuấn Anh, người tận tình giúp đỡ suốt thời gian học tập thời gian làm luận án thạc só Luận án hoàn thành thời hạn, có chất lượng nhờ công lao to lớn Thầy Tôi xin gởi lời cảm ơn đến Thầy Cô khoa Công Nghệ Thông Tin trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh rèn luyện, hướng dẫn để trở thành trí thức có ích cho xã hội Xin cảm ơn chị Thanh Bình, y tá trưởng khoa Săn Sóc Đặc Biệt bệnh viện Nhân Dân Gia Định chị Hồng Liên, y tá trưởng khoa Săn Sóc Đặc Biệt bệnh viện Chợ Rẫy tạo điều kiện thuận lợi cho tìm hiểu nghiệp vụ toán Xếp Lịch Trực Y tá Sau biết ơn động viên, giúp đỡ gia đình bạn bè cho động lực mạnh mẽ để làm nghiên cứu khoa học Trang iii MỤC LỤC Tóm tắt i Abstract ii Lời cảm ơn iii Muïc luïc iv Danh mục hình giải thuật viii Danh muïc bảng viii CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU I.1 Đặt vấn đề I.2 Baøi toán xếp lịch trực y tá I.2.1 Mục đích chương trình xếp lịch trực y tá .2 I.2.2 Các thuật ngữ I.2.3 Các yêu cầu đặt .4 CHƯƠNG II : CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN II.1 Các công trình xếp lịch trực y tá II.1.1 Hệ thống xếp lịch y tá dùng lập trình logic có ràng buộc II.1.2 Dùng cách tiếp cận giải hệ ràng buộc riêng phần với hệ ràng buộc phân cấp có thứ bậc cho toán xếp lịch trực y tá II.1.3 Dùng kỹ thuật tìm kiếm Tabu để giải toán xếp lịch trực y tá .10 II.1.4 Nhận xét kỹ thuật dùng để xây dựng ứng dụng xếp lịch trực y tá 12 II.2 Các công trình liên quan đến kỹ thuật tìm kiếm Tabu 14 II.2.1 Sự phát triển Tabu Search 14 II.2.2 Moät framework cho Tabu Search – Open TS 14 II.2.3 Dùng Open TS để giải toán “người bán hàng rong” 16 CHƯƠNG III : PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN 20 III.1 Lập trình ràng buộc 20 III.1.1 Giaûi thuật Backtracking 21 III.1.2 Giải thuật Backtracking có kiểm tra hướng tới (forward checking) 22 III.1.3 Giải thuật kiểm tra hướng tới cho ràng buộc đa biến 24 III.2 Kỹ thuật tìm kiếm Tabu 28 III.2.1 Các thành phần kỹ thuật tìm kiếm Tabu .28 III.2.2 Kỹ thuật tìm kiếm Tabu thích nghi 30 III.3 Ứng dụng kỹ thuật lập trình ràng buộc kỹ thuật tìm kiếm Tabu cho toán xếp lịch trực y taù 30 III.4 Tóm tắt chương 43 CHƯƠNG IV : IV.1 IV.2 THIẾT KẾ ỨNG DỤNG XẾP LỊCH TRỰC Y TÁ 45 Kiến trúc chương trình xếp lịch trực y tá 45 Thiết kế sở lieäu 46 Trang iv IV.2.1 Sơ đồ thiết kế sở liệu 46 IV.2.2 Mô tả thực thể toán xếp lịch trực y tá .48 IV.3 Thiết kế đối tượng lớp Stateful Business Object 50 IV.3.1 Các đối tượng biểu diễn thông tin liên quan đến nghiệp vụ toán xếp lịch trực y tá 50 IV.3.2 Các đối tượng cung cấp tác vụ thao tác tập hợp 51 IV.3.3 Các đối tượng quản lý việc lấy cập nhật liệu 52 IV.3.4 Các kiểu liệu liệt kê sử dụng ứng dụng xếp lịch trực y tá 52 IV.3.5 Sơ đồ thiết kế lớp Stateful Business Object 53 IV.4 Thiết kế thư viện Open FC (Open Forward Checking) 57 IV.4.1 Lợi điểm việc thiết kế thư viện Open FC 57 IV.4.2 Các thành phần thư viện Open FC .57 IV.4.3 Sơ đồ thiết kế thư viện Open FC .57 IV.4.4 Mô tả thành phần đối tượng thư viện Open FC .59 IV.5 Thiết kế thư viện Open TS (Open Tabu Search) 60 IV.5.1 Mục đích việc thiết kế thư viện Open TS 60 IV.5.2 Mô tả thành phần thư viện Open TS 61 IV.5.3 Sơ đồ thiết kế thư viện Open TS 66 IV.6 Thieát kế đối tượng lớp Nurse Rostering Tabu Search 70 IV.6.1 Các đối tượng dùng để biểu diễn ràng buộc toán xếp lịch trực y tá .70 IV.6.2 Các đối tượng dùng để thực toán xếp lịch trực y tá dùng kỹ thuật forward checking 71 IV.6.3 Các đối tượng dùng để thực toán xếp lịch trực y tá dùng kỹ thuật tìm kieám tabu 71 IV.6.4 Sơ đồ thiết kế đối tượng lớp Nurse Rostering Tabu Search 72 IV.7 Các chức hệ thống xếp lịch trực y tá 76 IV.7.1 Chức thiết lập thông tin cấu hình cho việc xếp lịch trực y tá (Set Configuration) 76 IV.7.2 Chức quản lý thông tin liên quan đến mô hình làm việc (Configure Working Model) 76 IV.7.3 Chức quản lý thông tin liên quan đến vị trí làm việc y tá (Configure Position) 77 IV.7.4 Chức quản lý thông tin liên quan đến kỹ làm việc y taù (Configure Skill) 77 IV.7.5 Chức quản lý thông tin liên quan đến y tá (Maintain Nurse) .77 IV.7.6 Chức chọn y tá (Select Nurse) 78 IV.7.7 Chức xem yêu cầu y tá (View Request List) .78 IV.7.8 Chức xếp lịch trực cho y tá (Schedule) 79 IV.7.9 Chức xem lịch trực y tá (View Roster) 79 IV.7.10 Chức tạo báo cáo lịch trực cho y tá (Create Report) .79 CHƯƠNG V : HIỆN THỰC ỨNG DỤNG XẾP LỊCH TRỰC Y TÁ 81 Trang v V.1 Các công cụ sử dụng để xây dựng hệ thống xếp lịch trực y tá 81 V.2 Hiện thực khối Stateful Business Object 81 V.3 Hieän thực thư viện Open FC (Open Forward Checking) 82 V.3.1 Khởi tạo đối tượng HybridForwardChecking .82 V.3.2 Tác vụ startChecking .83 V.3.3 Taùc vuï getFeasibleSolution .84 V.4 Hiện thực thư viện Open TS (Open Tabu Search) 84 V.4.1 Khởi tạo đối tượng SingleThreadedTabuSearch 84 V.4.2 Tác vuï startSolving 85 V.4.3 Tác vụ getBestSolution 87 V.5 Hiện thực khối xếp lịch trực y tá Nurse Rostering Tabu Search 88 V.5.1 Khởi tạo đối tượng NurseRosteringSystem .88 V.5.2 Tác vụ schedule .88 V.5.3 Tác vụ getInitialSolution 89 V.5.4 Tác vụ getBestEverSolution 90 V.6 Giao diện hệ thống xếp lịch trực y tá 90 V.6.1 Giao dieän chương trình 90 V.6.2 Giao diện cho chức thiết lập thông tin cấu hình trước xếp lịch trực y taù .90 V.6.3 Giao dieän cho chức quản lý thông tin liên quan đến mô hình làm việc 91 V.6.4 Giao diện cho chức quản lý thông tin liên quan đến y tá 91 V.6.5 Giao diện cho chức chọn y tá 94 V.6.6 Giao diện cho chức xem yêu cầu y tá .94 Giao diện cho chức xếp lịch trực y tá 95 V.6.7 V.6.8 Giao dieän cho chức xem lịch trực y tá 96 V.6.9 Giao diện cho chức tạo báo cáo lịch trực y tá .97 V.7 Kết thực nghiệm 99 V.7.1 Caùc thông số dùng xếp lịch 99 V.7.2 Kết thực nghiệm cấu hình thứ 99 V.7.3 Kết thực nghiệm cấu hình thứ hai 100 V.7.4 Kết thực nghiệm cấu hình thứ ba 100 V.7.5 Nhận xét 101 CHƯƠNG VI : VI.1 VI.2 KẾT LUẬN 108 Các đóng góp luận án 108 Hướng mở rộng đề tài 109 THÖ MỤC THAM KHẢO 111 PHỤ LỤC A: HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT A-1 PHỤ LỤC B: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ỨNG DỤNG XẾP LỊCH TRỰC Y TÁ B-1 PHỤ LỤC C: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THƯ VIỆN OPEN FC (OPEN FORWARD CHECKING) C-1 Trang vi PHỤ LỤC D: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THƯ VIỆN OPEN TS (OPEN TABU SEARCH) D-1 BẢNG THUẬT NGỮ VIỆT-ANH ĐỐI CHIẾU E-1 Trang vii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ GIẢI THUẬT Hình 2.1: Một bước lặp Open TS 14 Hình 2.2: Tua có chi phí nhỏ toán người bán hàng rong 18 Hình 3.1: Giải thuật backtracking 21 Hình 3.2: Giải thuật backtracking có kiểm tra hướng tới 23 Hình 3.3: Giải thuật kiểm tra hướng tới cho ràng buộc đa biến – 25 Hình 3.4: Giải thuật kiểm tra hướng tới cho ràng buộc đa biến – 26 Hình 3.5: Giải thuật kiểm tra hướng tới cho ràng buộc đa biến – 26 Hình 3.6: Giải thuật tìm kiếm Tabu 28 Hình 3.7: Heuristic xếp thứ tự biến 31 Hình 4.1: Kiến trúc ứng dụng xếp lịch trực y tá 44 Hình 4.2: Thiết kế sở liệu 46 Hình 4.3: Sơ đồ thiết kế lớp Stateful Business Object – 53 Hình 4.4: Sơ đồ thiết kế lớp Stateful Business Object – 54 Hình 4.5: Sơ đồ thiết kế lớp Stateful Business Object – 55 Hình 4.6: Sơ đồ thiết kế thư vieän Open FC 57 Hình 4.7: Sơ đồ thiết kế thư vieän Open TS – 66 Hình 4.8: Sơ đồ thiết kế thư viện Open TS – 67 Hình 4.9: Sơ đồ thiết kế thư viện Open TS – 68 Hình 4.10: Sơ đồ thiết kế đối tượng lớp Nurse Rostering Tabu Search – 72 Hình 4.11: Sơ đồ thiết kế đối tượng lớp Nurse Rostering Tabu Search – 73 Hình 4.12: Sơ đồ thiết kế đối tượng lớp Nurse Rostering Tabu Search – 74 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 5.1: Kết thực nghiệm cấu hình thứ 102 Bảng 5.2: Kết thực nghiệm cấu hình thứ hai 104 Bảng 5.3: Kết thực nghiệm cấu hình thứ ba 106 Trang viii Kết luận CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN Với cách tiếp cận kết hợp kỹ thuật tìm kiếm tabu thích nghi (reactive tabu search) với kỹ thuật lập trình ràng buộc (constraint programming), việc tìm lời giải tối ưu cho toán xếp lịch trực y tá có thành công đáng kể : lịch trực tạo có chất lượng cao thời gian ngắn Kết khẳng định hướng quan trọng để giải toán tối ưu tổ hợp thuộc loại khó, toán mệnh danh lớp toán CSP bị ràng buộc mức (overconstrainted CSPs) Sở dó phương pháp mà luận án sử dụng cho kết có chất lượng tốt nhờ việc ứng dụng kỹ thuật tìm kiếm tabu thích nghi trình tối ưu hóa, kỹ thuật giúp giải thuật di chuyển xa đụng phải biên không gian tìm kiếm, xác suất tìm lời giải tốt cao nhiều so với sử dụng kỹ thuật tìm kiếm tabu thông thường Không đóng góp phương pháp, tri thức kinh nghiệm để giải toán xếp lịch trực y tá, tác giả luận văn mong muốn cung cấp khung làm việc (framework) cho việc thực ứng dụng có sử dụng kỹ thuật tìm kiếm tabu, kỹ thuật lập trình ràng buộc Nhờ thư viện mà việc thiết kế thực ứng dụng khác có liên quan dễ dàng, nhanh chóng, hiệu VI.1 Các đóng góp luận án Sau đóng góp : đề xuất giải pháp, tri thức kinh nghiệm để giải toán xếp lịch trực y tá : o đưa chiến lược xếp thứ tự biến, chọn trị cho biến giai đoạn sử dụng kỹ thuật backtracking có kiểm tra hướng tới để tìm lời giải khả thi ban đầu Nhờ chiến lược mà lời giải khả thi ban đầu tạo cách nhanh chóng o đưa phương pháp cho việc kiểm tra ràng buộc đa biến có nhìn trước o định nghóa nhiều loại bước chuyển bước chuyển đơn (swap move), bước chuyển kép (double swap move) giúp giải thuật tìm kiếm tabu có hội di chuyển vào vùng chưa khám phá Trang 108 Kết luận o o hàm mục tiêu đánh giá lời giải khả thi xây dựng theo phương pháp đánh giá tăng dần (Incremental Evaluation) giúp cho hiệu thực thi giải thuật tìm kiếm tabu tăng lên cách rõ rệt sử dụng tính cao cấp kỹ thuật tìm kiếm tabu : dùng danh sách bước chuyển tabu thích nghi (reactive tabu list), thực tính đa dạng hóa trình tìm kiếm (diversification) giúp giải thuật có chiến lược tốt trình tìm kiếm thiết kế thực thư viện backtracking có kiểm tra hướng tới (Open Forward Checking) để giải toán thỏa mãn ràng buộc thiết kế thực thư viện tìm kiếm tabu (Open Tabu Search) có hỗ trợ tính cao cấp : dùng danh sách bước chuyển tabu thích nghi (reactive tabu list), thực tính đa dạng hóa trình tìm kiếm (diversification), … để tìm lời giải tối ưu cho toán tối ưu tổ hợp có ràng buộc mức cung cấp đầy đủ tài liệu hướng dẫn cách sử dụng thư viện backtracking có kiểm tra hướng tới thư viện tìm kiếm tabu để việc thiết kế thực ứng dụng khác có liên quan dễ dàng, nhanh chóng kiến trúc ứng dụng xếp lịch trực y tá chia thành nhiều lớp, nhờ đem lại tính dễ dàng, nhanh chóng thực việc thay đổi khối chức Nếu nhà phát triển ứng dụng muốn dùng cách tiếp cận khác để giải toán xếp lịch trực y tá dùng lại khối : - khối đối tượng có trạng thái biểu diễn yêu cầu nghiệp vụ toán xếp lịch trực y tá (Stateful Business Object) - khối cung cấp giao diện cho người dùng (GUI) ứng dụng xếp lịch trực y tá mà luận án xây dựng đem ứng dụng vào thực tế bệnh viện : Nhân Dân Gia Định, Chợ Rẫy bệnh viện có yêu cầu nghiệp vụ tương tự VI.2 Hướng mở rộng đề tài Có hướng sau quan tâm mở rộng đề tài : Hướng nghiên cứu : o nghiên cứu phương pháp dùng để giải ràng buộc đa biến toán thỏa mãn ràng buộc cách hiệu Trang 109 Kết luận o dùng giải thuật khác để tạo lời giải khả thi ban đầu cho toán xếp lịch trực y tá, ví dụ giải thuật tham lam (Greedy Algorithm), giải thuật sinh lời giải ngẫu nhiên (Random Algorithm) o nghiên cứu cách tiếp cận khác dùng để tối ưu lịch trực, ví dụ dùng giải thuật khác : giải thuật di truyền (Genetic Algorithm), giải thuật mô luyện kim (Simulated Annealing), … Hướng ứng dụng : o dùng cách tiếp cận mà luận án sử dụng cho toán xếp lịch trực y tá để giải cho toán tương tự, ví dụ : toán xếp lịch thi, xếp thời khóa biểu cho trường đại học, toán người bán hàng rong (Traveling Salesman Problem), toán tìm vị trí hợp lệ cho hậu (N-Queens Problem), toán xếp lịch cho nhân viên, toán tối ưu tổ hợp khác o tích hợp ứng dụng xếp lịch trực y tá vào hệ thống quản lý thông tin bệnh viện Trang 110 Thư mục tham khảo THƯ MỤC THAM KHẢO [1] S Abdennadher, INTERDIP – An interactive constraint based nurse scheduler Proc of the first International Conference and Exhibition on the practical application of Constraint Technologies and Logic Programming (PACLP99), 1999 [2] S Abdennadher, and H Schlenker, Nurse Scheduling using Constraint Logic Programming, Proc of AAAI’99, 838-843, 1999 [3] U Aickelin, Nurse Rostering with Genetic Algorithms, 1998 [4] U Aickelin, and P White, Building Better Nurse Scheduling Algorithms, 2002 [5] R Battiti, and G Tecchiolli, The Reactive Tabu Search, ORSA Journal on Computing Vol 6, N 2, pp 126-140, 1994 [6] F Bellanti, G Carello, F Croce, R Tadei, A Tabu Search Approach to a Nurse Rostering Problem, MIC’2001 - 4th Metaheuristics International Conference, 2001 [7] C Bessieøre, Pedro Meseguer, Eugene Freuder, Javier Larrosa On Forward Checking for non binary Constraint Satisfaction Proc of CP’s 99, 1999 [8] COIN-OR, Open TS – Java Tabu Search, 2002 http://www-124.ibm.com/developerworks/opensource/coin/OpenTS/ [9] Dechter, R., Frost, D., Backjump-based Backtracking for Constraint Satisfaction Problems, Artificial Intelligence, 136, 147-188, 2002 [10] Dương Tuấn Anh, Tập giảng cao học môn “Lập trình Logic lập trình ràng buộc”, Đại học Bách Khoa, 2003 [11] F Glover, “Heuristics for integer programming using surrogate constraints,” Decision Sci., vol 8, pp 156-166, 1977 [12] F Glover, E Taillard, and D Werra, “A user’s guide to tabu search,” Ann Oper Res., vol 41, no 1, pp 3-28, 1993 [13] A Hertz, E Taillard, D Werra, A Tutorial on Tabu Search, 1994 [14] H M Hofe, B Tschaitschian, PCSPs with Hierachical Constraint Orderings in Real World Scheduling Applications Proc of the CP’95-workshop on Over-Constrainted Systems, 1995 [15] Kumar, V., Algorithm for Constraint Satisfaction Problems: A Survey, AIMagazine, 32-44, 1992 [16] M Laguna, A Guide to Implementing Tabu Search 1994 [17] N Mamouslis, and L Stergiou, Solving non-binary CSPs using the Hidden Variable Encoding, CP 2001, 2001 [18] J Thornton, and A Sattar, Nurse Rostering and Integer Programming Revisited, 1996.s [19] Vo Tan Khoa, A partial Constraint Satisfaction Problem Approach to Nurse Timetabling, Master Thesis, Department of Information Technology, HCMC University of Technology, 2003 Trang 111 Phuï luïc A: Hướng dẫn cài đặt PHỤ LỤC A: o HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT Bước : khởi động chương trình cài đặt Chương trình cài đặt tự động kích hoạt tập tin Autorun.inf đóa CD thực thi Trong trường hợp người sử dụng muốn khởi động chương trình thực cách chạy tập tin setup.exe Hình ảnh minh họa : o Bước : cài đặt Net framework 1.1 a) trường hợp : máy cài đặt có Net framework 1.1 chuyển sang bước b) trường hợp : chương trình cài đặt lên thông báo cho biết chưa có Net framework 1.1 cài đặt : Trang A-1 Phụ lục A: Hướng dẫn cài đặt chọn nút “Yes” để cài đặt Net framework 1.1 click vào nút “Install” để bắt đầu trình cài đặt Net framework 1.1 o Bước : bắt đầu trình cài đặt ứng dụng xếp lịch trực y tá Màn hình hướng dẫn sau bước thực thành công : Trang A-2 Phụ lục A: Hướng dẫn cài đặt click nút “Next >” để thực bước o Bước : nhập thông tin người sử dụng sau điền xong, click nút “Next >” Trang A-3 Phụ lục A: Hướng dẫn cài đặt o Bước : chọn đường dẫn cài đặt click nút “Next >” sau chọn đường dẫn cài đặt o Bước : chọn loại cài đặt Có loại cài đặt hổ trợ : Complete : tất thành phần cung cấp cài đặt Các thành phần gồm có : - ứng dụng xếp lịch trực y tá thư viện Open Tabu Search thư viện Open Forward Checking có kèm theo tài liệu hướng dẫn cách sử dụng mã nguồn ứng dụng xếp lịch trực y tá, thư viện Open Tabu Search thư viện Open Forward Checking Custom : cho phép người sử dụng chọn lựa thành phần mong muốn cài đặt Trang A-4 Phụ lục A: Hướng dẫn cài đặt người sử dụng chọn loại cài đặt “Custom” hình sau : Trang A-5 Phụ lục A: Hướng dẫn cài đặt o Bước : cài đặt sở liệu Nếu ứng dụng xếp lịch trực y tá chọn để cài đặt hình sau : hình cho phép người sử dụng nhập vào thông tin cần thiết để tạo sở liệu cho ứng dụng o Bước : hoàn tất việc cài đặt Màn hình sau để báo cho người sử dụng biết trình cài đặt thực thành công : Trang A-6 Phụ lục A: Hướng dẫn cài đặt click vào nút “Finish” để kết thúc Trang A-7 Phụ lục B: Hướng dẫn sử dụng ứng dụng xếp lịch trực y tá PHỤ LỤC B: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ỨNG DỤNG XẾP LỊCH TRỰC Y TÁ o Bước : thiết lập mô hình làm việc cho y tá Dùng chức phần IV.7.2 o Bước : tạo nhập thông tin cho y tá Dùng chức phần IV.7.5 o Bước : thiết lập thông tin cấu hình để phục vụ cho việc xếp lịch Dùng chức phần IV.7.1 o Bước : xếp lịch trực cho y tá Dùng chức phần IV.7.8 o Bước : xem lịch trực Dùng chức phần IV.7.9 o Bước : tạo báo cáo cho lịch trực Dùng chức phần IV.7.10 Trang B-1 Phụ lục C: Hướng dẫn sử dụng thư viện Open FC PHỤ LỤC C: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THƯ VIỆN OPEN FC (Open Forward Checking) Thư viện Open FC tài liệu hướng dẫn cách sử dụng cài đặt thư mục: < thư mục cài đặt > \ open_frameworks \ openfc o Thư viện Open FC : hcmut.dit.openfc.dll o Tài liệu hướng dẫn cách sử dụng : Open Forward Checking.chm Trang C-1 Phụ lục D: Hướng dẫn sử dụng thư viện Open TS PHỤ LỤC D: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THƯ VIỆN OPEN TS (Open Tabu Search) Thư viện Open TS tài liệu hướng dẫn cách sử dụng cài đặt thư mục: < thư mục cài đặt > \ open_frameworks \ opents o Thư viện Open TS : org.coinor.opents.dll o Tài liệu hướng dẫn cách sử dụng : Open Tabu Search.chm Trang D-1 Bảng thuật ngữ Việt-Anh BẢNG THUẬT NGỮ VIỆT-ANH ĐỐI CHIẾU Bài toán giải hệ ràng buộc riêng phần Bài toán người bán hàng rong Bài toán thỏa mãn ràng buộc Bài toán tối ưu hóa Bài toán tối ưu tổ hợp Bài toán xếp lịch trực y tá Biểu diễn lời giải toán Bước chuyển Bước chuyển đơn Bước chuyển kép Danh sách bước chuyển Tabu Danh sách bước chuyển Tabu thích nghi Đánh giá tăng dần Điều kiện kết thúc Giải thuật di truyền Giải thuật tham lam Hàm chi phí Hàm mục tiêu đánh giá lời giải khả thi Kiểm tra hướng tới Kiểm tra nhìn lui Kỹ thuật tương thích Lập trình logic có ràng buộc Lập trình ràng buộc Mã hóa biến ẩn Mô luyện kim Một tập lời giải lân cận Nhánh cận Ràng buộc đa biến Ràng buộc đơn biến Ràng buộc nhị biến Ràng buộc mức Tiêu chí mong muốn Tìm kiếm cục Tìm kiếm Tabu Tìm kiếm Tabu thích nghi Tính đa dạng hóa Tính tăng cường Trọng soá Partial Constraint Satisfaction Problem Traveling Salesman Problem Constraint Satisfaction Problem Optimization problem Combinatorial optimization problem Nurse scheduling problem Solution representation Move Swap move Double swap move Tabu list Reactive Tabu list Incremental Evaluation Termination criterion Genetic Algorithm Greedy Algorithm Cost function Objective function Forward checking Backward checking Consistency technique Constraint logic programming Constraint programming Hidden Variable Encoding Simulated Annealing Neighbourhood Branch & Bound N-ary constraint Unary constraint Binary constraint Over constraint Aspiration Criterion Local search Tabu Search Reactive Tabu Search Diversification Intensification Weight Trang E-1 ... thuật tìm kiếm Tabu để giải toán xếp lịch trực y tá Ứng dụng x? ?y dựng để phục vụ cho việc xếp lịch trực y tá bệnh viện nước Ý ([6]) a) Y? ?u cầu toán - Gán ca trực ng? ?y nghỉ cho y tá ng? ?y tháng... cho toán xếp lịch trực y tá II.1.3 Dùng kỹ thuật tìm kiếm Tabu để giải toán xếp lịch trực y taù .10 II.1.4 Nhaän xét kỹ thuật dùng để x? ?y dựng ứng dụng xếp lịch trực y tá. .. thuật tìm kiếm Tabu cho toán xếp lịch trực y tá Việc xếp lịch trực y tá thực giai đoạn: Giai đoạn 1: dùng lập trình ràng buộc để tạo lịch trực khả thi thỏa mãn tất ràng buộc cứng Mô tả toán xếp lịch