Đây là bước cuối cùng trong qui trình lập lịch thi. Chương trình giúp nhân viên lập lịch thi cĩ thể nắm bắt được thơng tin về nhân sự để gợi ý cho các Khoa mời CBCT hoặc phịng Đào tạo cĩ thể điều động CBCT khi cần.
Hình 3.13: Hai dịng chưa tối ưu về sức chứa và số thí sinh trên lịch thi đã chọn
Chương 4 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
4.1 Xây dựng được phiên bản đầu phần mềm demo LLTdh
Để minh hoạ cho giải pháp được đề xuất trong luận văn, chúng tơi đã xây dựng được phiên bản đầu phần mềm demo tên LLTdh cĩ chức năng như một cơng cụ hỗ trợ tự động lập lịch thi. Giao diện chương trình LLTdhđược thiết kế đơn giản để người khơng chuyên tin cũng cĩ thể sử dụng dễ dàng. LLThd cĩ 3 trang chính, 3 trang phụ và một số trang con của các trang chính.
Các trang chính
Trang XEM LỊCH: dùng để xem những lịch thi đã được chấp nhận và hiện cĩ lưu trong dữ liệu. Xem hình 4.1.
- Chọn tên một lịch thi trong khung Danh sách các lịch thi hiện cĩ, sẽ xem được nội dung chi tiết của lịch thi đĩ trong khung lưới bên dưới. Người dùng cĩ thể sắp xếp hoặc trích lọc thơng tin trong lịch thi tương tự như đang dùng trên MS.Excel.
- Cĩ thể dịch lịch thi sang dạng file Excel trước khi chuyển file lịch thi cho các Khoa.
- Cĩ thể xĩa một lịch thi khơng cịn cần dùng nữa.
Trang LẬP LỊCH: thiết lập thơng số để tiến hành lập lịch thi dựa trên dữ liệu hiện cĩ. Xem hình 4.2.
- Chọn tên năm học, tên kì thi, tên học kì, cách chia nhĩm, ngày bắt đầu và kết thúc kì thi.
- Cĩ thể cho / khơng cho xếp lịch thi vào ngày Chủ nhật. - Cĩ thể cho / khơng cho chỉ định địa điểm thi (chọn cơ sở thi).
- Cĩ thể chỉ định lớp nào thi mơn gì ở phịng nào cho một số trường hợp đặc biệt.
Trang QUẢN LÝ: Xem hình 4.3.
- Nhĩm Tài nguyên: tìm kiếm/thêm (cho phép nhập trực tiếp hoặc nhập từ một file dữ liệu khác dạng Excel)/xố/sửa dữ liệu.
- Nhĩm Cấu hình: Cho phép thiết đặt lại các thơng số đầu vào cho thuật giải di truyền và tính tốn mờ. Mặc định, số cá thể ban đầu: 50; các thang điểm lượng giá như đã trình bày ở chương 3, mục 3.4; số thế hệ lai: 100.
Các trang phụ
Trang Tác giả: mang thơng tin người thực hiện đề tài. Xem hình 4.4.
Trang Version : mang thơng tin phiên bản chương trình. Xem hình 4.5.
Trang Hướng dẫn: văn bản hướng dẫn sử dụng chương trình. Xem hình 4.6.
Hình 4.3: Trang Quản lý
Hình 4.4: Trang Tác giả
Các trang con
Hình 4.6: Trang Hướng dẫn sử dụng
Hình 4.7: Trang xuất lịch thi ra file .XLS (trang con của trang Xem lịch)
Hình 4.8b: Trang chỉ định ngày, giờ và phịng thi cho một số trường hợp đặc biệt (trang con của trang Lập lịch)
Hình 4.8a: Trang chỉ định ngày, giờ và phịng thi cho một số trường hợp đặc biệt (trang con của trang Lập lịch)
Ngồi ra, trong quá trình thực hiện và chạy thử, chúng tơi cịn xây dựng một số giao diện hỗ trợ để diễn tả kết quả từng bước khi thực hiện, qua đĩ, chúng tơi cĩ thể rà sốt các lỗi cĩ thể mắc phải. Những giao diện hỗ trợ hiển thị kết quả từng bước này được hiển thị khi chọn mục "Ra kết quả từng bước" trên trang Lập lịch. Mục này khơng cĩ trên giao diện dành cho người dùng bình thường. Giao diện này cho thấy các bước thực hiện lập lịch thi, khi chọn thực hiện mỗi bước thì kết quả của chúng sẽ được hiển thị trong 3 trang bên cạnh. Xem hình 4.10.
Hình 4.10: Nơi hiển thị vế trái, vế phải làm nguồn tạo quần thể Hình 4.9: Trang nhập dữ liệu bằng import file (trang con của trang Quản lý)
- Ngồi trang Vế trái-Vế phải như hình 4.10 thì cịn cĩ trang Cá thể- Quần thể hiển thị danh sách 50 cá thể đã được chọn để tham gia thế hệ kế tiếp. Xem hình 4.11.
- Trang Độ thích nghi hiển thị chuẩn điểm đánh giá độ tối ưu của quần thể ở thế hệ mới nhất, hiển thị độ thích nghi của từng cá thể trong quần thể ở thế hệ mới nhất và hiển thị danh sách tổng độ thích nghi của các quần thể qua từng thế hệ.
- Kết quả cuối cùng của lập lịch thi từng bước cũng được xuất trong trang Xem lịch.
4.2 Thực hiện một ví dụ lập lịch thi trên chương trình demo
Thực hiện lập lịch thi cho kì thi lần 1, học kì 2, năm học 2010-2011.
Hình 4.11: Nơi hiển thị quần thể
Chạy chương trình LLTdh, xuất hiện giao diện chính, chọn trang Lập lịch. Sau khi chọn các thơng số tương ứng với thơng tin của kì thi, chọn cách lập lịch : “ Ra kết quả từng bước ”. Kích nút Thực hiện. Xuất hiện giao diện lập lịch thi từng bước.
- Chọn bước Xây dựng vế trái-vế phải, kết quả hiển thị như hình 4.13.
- Chọn bước Hình thành cá thể-quần thể, xuất hiện hộp thoại như hình 4.14. Nhập vào khung số 50 để tạo 50 cá thể cho quần thể ban đầu. Kích nút Tạo quần thể, xuất hiện kết quả trên trang Cá thể-Quần thể
như hình 4.15.
Hình 4.9: Thiết lập thơng tin cho lịch thi
Hình 4.13: Vế trái, vế phải
- Chọn bước Lượng giá quần thể, xuất hiện hộp thoại như hình 4.16 yêu cầu nhập số cá thể cần chọn để tham gia thế hệ kế tiếp.
- Kích nút Chọn, kết quả lượng giá quần thể hiển thị trên trang Độ thích nghinhư hình 4.17.
- Chọn bước Lai ghép/đột biến, xuất hiện hộp thoại như hình 4.18 yêu cầu nhập số thế hệ muốn lai ghép.
Hình 4.15: 50 cá thể đã được tạo
Hình 4.16: Điền số cá thể sẽ chọn
- Nhập 100 để tiến hành lai ghép 100 thế hệ. Kích nút Lai. Tiến trình lai bắt đầu. Cứ mỗi thế hệ được lai sẽ sinh sản thêm 50 cá thể con. Thực hiện lượng giá 100 cá thể trong quần thể và chỉ chọn 50 cá thể cĩ độ thích nghi cao nhất để hiển thị trên trang Độ thích nghi. Đồng thời, ghi lại tổng độ thích nghi của quẩn thể qua từng thế hệ như hình 4.19.
- Khi đến thế hệ thứ 81, tổng độ thích nghi của quần thể được phát hiện thấy khơng tốt hơn so với độ thích nghi của quần thể thế hệ ngay trước đĩ. Chương trình xuất hiện hộp thoại như hình 4.20.
Hình 4.18: Nhập số thế hệ muốn lai
- Chọn Dừng để dừng lai, xuất hiện hộp thoại như hình 4.21.
- Chọn Khơng, xuất hiện hộp thoại như hình 4.22.
- Kích nút OK để thốt giao diện lập lịch thi từng bước, trở về trang Xem lịch. Hình 4.23 hiển thị lịch thi tốt nhất đã chọn làm lịch thi cuối cùng.
Hình 4.20: Tiến trình lai ghép gặp điều kiện dừng
Hình 4.21: Điều kiện thực hiện đột biến
4.3 Tinh chỉnh và bổ sung chương trình sau thời gian chạy thử nghiệm tại phịng Đào tạo LHU
- Bổ sung thêm dữ liệu cho kì thi lần 1 sớm.
- Thay đổi một số xử lý về địa điểm và thời gian thi cho lịch thi. Hủy bỏ chức năng Ra kết quả từng bước.
- Thực hiện lập lịch thi cho kì thi Lần 1 sớm học kì 1 năm học 2011-2012. Kết quả hiển thị như hình 4.24.
Hình 4.23: Lịch thi tốt nhất đã chọn làm lịch thi cuối cùng
Chương 5 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
5.1 Đánh giá
- Chi phí thời gian mỗi lần quét dữ liệu để ráp vế trái và vế phải sinh quần thể ban đầu đã được giảm thiểu chỉ cịn 1/80 so với thời gian để quét tổng số dịng dữ liệu nhờ việc gom nhĩm dữ liệu ngay từ bước đầu của thuật tốn như đã trình bày ở phần 3.3.3 trang 48 của luận văn này.
- Việc sử dụng tính tốn mờ khơng thấy thể hiện nhiều trong luận văn, nhưng, kết quả mà tính tốn mờ mang lại đã thật sự hữu ích cho việc chèn số thí sinh vào một phịng cụ thể sao cho hợp lý nhất mà tính tốn rõ khơng làm được. - Chi phí bộ nhớ cho việc sinh quần thể là một vấn đề đáng quan tâm, nhưng
luận văn đã lưu trữ quần thể trong quá trình phát sinh và xử lý theo hướng lưu vật lý trên đĩa cứng nên khơng chiếm nhiều khơng gian của RAM.
- Ước lượng tổng thời gian chạy chương trình để ra kết quả cuối cùng khoảng 5 phút trên máy tính cĩ cấu hình phổ biến hiện nay như Core i5, 4GB RAM, HDD 320GB và trên hệ điều hành Windows 7 hoặc XP. Cộng thêm khoảng thời gian để thu thập dữ liệu đầu vào bằng cách imports từ các file .xls mà các khoa cung cấp vào đầu kì thi cĩ thể lên đến 35 phút để cĩ một lịch thi. Đây là khoảng thời gian hồn tồn cĩ thể chấp nhận được.
- Sản phẩm demo hỗ trợ tốt cho người lập lịch những cơng việc sau:
Cho phép thực hiện lập lịch thi lần 1, lần 1 sớm, giữa kì.
Mơn học lý thuyết thì được xếp thi ở phịng lý thuyết, mơn thực hành thì được xếp thi ở phịng thực hành. Mơn thi đặc thù được xếp vào phịng đặc thù.
Lớp học ngày thì được xếp lịch thi vào ban ngày (sáng hoặc chiều), lớp học đêm thì được xếp lịch thi vào ban đêm (tối hoặc sáng, chiều Chủ nhật)
Số thí sinh và sức chứa thí sinh của phịng thi luơn phù hợp.
Kiểm sốt được thời lượng ca thi và phân bổ được nhiều ca thi trong một buổi.
Chỉ xếp lịch thi theo niên chế, bẫy được một số trường hợp sinh viên học lại cĩ hai mơn thi khơng trùng giờ nhau nhưng chưa bẫy được việc một thí sinh học lại cĩ hai mơn trùng ca thi nếu số lượng thí sinh học lại đủ đơng và được xem là một lớp độc lập.
Tĩm lại, luận văn đã hồn thành những mục tiêu đề ra ban đầu.
5.2 Kết luận
Trong tất cả các thao tác chuẩn bị một kì thi cho tồn trường thì khâu lập lịch thi và sắp xếp CBCT là quan trọng và nặng nề nhất bởi nĩ mang yếu tố quản lý con người. Từ việc phải mất thời gian hàng tháng, hàng tuần liền để thực hiện chúng thì bây giờ chỉ mất khoảng dưới 1 giờ. Đây chính là đĩng gĩp lớn nhất mà luận văn cĩ thể mang lại.
Việc mạnh dạng sử dụng kết hợp giữa thuật giải di truyền và tính tốn mờ trong đề tài đã mang lại tính linh hoạt cho phần mềm sản phẩm mà ít cĩ cơng trình nào sử dụng. Đồng thời, các cơng trình đã cĩ chưa đáp ứng được cho nhu cầu sử dụng của LHU thì LLTdh đã cĩ thể đáp ứng được. Đây chính là tính mới của đề tài.
Cuối cùng, dù đã thực sự cố gắng nhưng chắc chắn luận văn vẫn cịn nhiều thiếu sĩt. Chúng tơi rất mong nhận được gĩp ý từ Quý thầy cơ, từ người sử dụng để sản phẩm nghiên cứu của chúng tơi ngày càng hồn thiện và hữu dụng hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
[1]. Dương Tuấn Anh, Nguyễn Hữu Hải, Nguyễn Lưu Đăng Khoa (2003), Ứng dụng giải thuật Tơ màu đồ thị vào bài tốn xếp lịch thi, đề tài nghiên cứu khoa học, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh.
[2]. Trần Quốc Chiến, Phan Thị Ngà (2009), “Bài tốn Tơ màu đồ thị và ứng dụng xây dựng phần mềm xếp lịch thi cho học chế tín chỉ”, Tạp chí khoa học và cơng nghệĐại học Đà Nẵng, 35, tr 85-90.
[3]. Nguyễn Đình Thúc (2002), Trí tuệ nhân tạo Lập trình tiến hĩa, NXB Giáo Dục.
TIẾNG NƯỚC NGỒI
[4]. Goldberg, D.E (1989), Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning, Addison-Wesley Press.
[5]. Duong Tuan Anh, Lam Kim Hoa (2004), “Combining Constraint Programming and Simulated Annealing on University Exam Timetabling”, Proceedings of 2nd Int. Conf. RIVF’04 Research Informatics Vietnam-Francophony, Feb. 2-5, Hanoi, pp. 205-210.
[6]. Syswerda G. (1989), “Uniform crossover in genetic algorithms”, Proceedings of the Third International Conference on Genetic Algorithms, pp. 2-9.
[7]. John H. Holland (1992), Adaptation In Natural And Artificial Systems, The MIT Press.
[8]. Dave Kordalewski, Caigu Liu, Kevin Salvesen (2009), Solving an Exam Scheduling Problem Using a Genetic Algorithm, University of Toronto. [9]. Mohammad Malkawi, Mohammad Al-Haj Hassan, Osama Al-Haj Hassan (2008), “A New Exam Scheduling Algorithm Using Graph Coloring”,
The International Arab Journal of Information Technology, Vol.5, No.1, pp. 80-87.
[10].Nashat Mansour, Mazen Timany (2007), “Stochastic Search Algorithms for Exam Scheduling”, International Journal of Computational Intelligence Research, Vol.3, No.4, pp. 353–361.
[11].Zbigniew Michalewicz (1999), Genetic Algorithms + Data Structures = Evolution Program, Springer Press.