Grupo 10: Asignación de horarios académicos

Grupo 10: Asignación de horarios académicos

de Matias Fabian Santurio Rocha -
Número de respuestas: 2

Buenas!

Se quieren asignar salones y horarios a asignaturas de forma de tener las clases de una misma asignatura lo más separadas posibles dentro de la semana.

Se tienen: 

 n asignaturas  a_0,a_1,...,a_{n-1}, cada asignatura se dicta en una cierta cantidad de clases semanales  t_0,t_1,...,t_{n-1 }  de una hora cada una, donde  a_{i,j} representa a la clase j-esima de la asignatura  j .

 m horarios independientes en la semana  h_0,h_1,...,h_m , cada  h_i tiene asociado un día de la semana y un intervalo de tiempo de una hora.

 p salones disponibles  s_0,s_1,...,s_{n-1}

Se quiere maximizar la suma de las "distancias" entre las clases para cada asignatura, de forma de tener las clases de una misma asignatura lo más separadas posibles dentro de la semana.

La distancia entre dos horarios  h_i, h_j está definida como:  d(h_i, h_j) = dia(h_i) - dia(h_j)

Entonces, la función objetivo viene dada por
 \displaystyle\  \sum_{i=0}^{n-1} \sum_{j=0}^{t_i-2} d(hor(a_{i,j}), hor(a_{i, j+1})) donde  hor(a_{i,j}) \in h_0,...,h_m es el horario de la clase  a_{i,j} .

Restricciones

Dada la definición:  x_{i,j,k} = 1 si la asignatura  a_i tiene una clase en el horario  h_j en el salon  s_k, se tienen las siguientes restricciones:

  1. Cada asignatura tiene una cantidad fija de clases por semana.
      \displaystyle\  \sum_{j=0}^{m-1} \sum_{k=0}^{p-1} x_{i,j,k} = t_i \forall i = 0,...,n -1
  2. Cada salón no puede tener más de una clase en el mismo horario 
     \displaystyle\ \sum_{i=0}^{n-1} x_{i,j,k} \leq 1 \forall j = 0,...,m -1 \forall k = 0,...,p -1
  3. Se cumple  hor(a_{i,j}) < hor(a_{i,j+1})  \forall  i=0...n-1 . Es decir, las clases de una misma asignatura están ordenadas según su ocurrencia en la semana. Además, no pueden haber dos clases de la misma asignatura en el mismo horario.
  4. No negatividad de las variables de decisión
     x_{i,j,k} \in \{0,1\} \forall i=0,...,n-1 \forall j=0,...,m-1 \forall k=0,...,p-1

Saludos,
Grupo 10

En respuesta a Matias Fabian Santurio Rocha

Re: Grupo 10: Asignación de horarios académicos

de Darío Tourn Paradiso -
Buenas! Se podría también agregar las siguientees restricciones para hacer el problema un poco más realista (aunque también, seguramente, aumentaría la complejidad del mismo):
* Tener en cuenta que no todos los salones están disponibles en todos los horarios.
* Siguiendo en el hilo de los salones, no todos tienen la misma capacidad. Podría considerarse que el salon deba ser lo suficientemente grande para la asignatura.
* Finalmente se podría tener en cuenta a los profesores que imparten la asignatura a_i, ya que estos podrían tener restricciones sobre ciertos horarios o días en los que dar sus clases.

Saludos, grupo 1.
En respuesta a Matias Fabian Santurio Rocha

Re: Grupo 10: Asignación de horarios académicos

de Omar Viera -

Un problema real y np duro. Similar a alguno de los problemas de Asignación planteados anteriormrnte. Se usan heuristicas para solucionarlo. La mas sencilla, creo, es una asinación inicial que luego se va modificando.

Se puede complementar con alguna relajación.

Saludos,

/Omar.