CÁC GIẢI THUẬT XẾP LỊCH pdf

Kế hoạch trình bày Tìm kiếm địa phương  Các bài toán kinh điển  Tabu, Generic, simulated anealing, graph coloring... Tìm kiếm địa phương Bài toán xếp lịch thuộc lớp các bài toàn NP-c

CÁC GIẢI THUẬT XẾP

LỊCH

Trình bày : Nguyễn Đức Khánh

Kế hoạch trình bày

 Tìm kiếm địa phương

 Các bài toán kinh điển

 Tabu, Generic, simulated anealing, graph coloring

 Mô hình hóa

 Bài toán tín chỉ

 Hỏi và trả lời

Tìm kiếm địa phương

 Bài toán xếp lịch thuộc lớp các bài toàn

NP-complete Không thể tìm kết quả tối ưu

 Hàm mục tiêu

 Ràng buộc

– một tập hợp các biến số

– thỏa mãn phương trình, bất phương trình.

 Tìm kiếm địa phương (Local Search)

Các bài toán kinh điển

– TKB

– Làm việc

– Máy bay

Simulated annealing

– Mục tiêu dựng thanh đao đúng hình dạng đủ bền

vững

– Phương pháp: nung nóng chảy, và tôi thép thành

hình thanh đao, rồi làm nguội = nước.

– Khi tôi 1 lần thanh đao sẽ rất giòn, nếu quá trình tôi

thực hiện nhiều lần (nung nóng, tôi hình, làm nguội) thanh đao sẽ thỏa mãn các ràng buộc

– Các kết quả sau tốt hơn các kết quả trước, nhiệt độ

nung của các lần sau sẽ giảm dần.

Thuật toán di truyền

 Dựa trên lý thuyết di truyền của Darwin

 Cá thể mạnh tồn tại, cá thể yếu chết

 Mama và papa gặp nhau (2 cá thể mạnh gặp nhau)

 Chung sống với nhau và sinh ra 1 cá thể con mới (có bộ gen khỏe = gen papa + gen mama) đồng thời chết đi 1

cá thể yếu.

 Do 1 sinh 1 mất nên tổng số cá thể bảo toàn trong mỗi chu kỳ sinh nở.

 Sau nhiều chu kỳ sinh nở các cá thể còn tồn tại là các cá thể có bộ gen rất mạnh (kết quả rất tối ưu thỏa mãn các ràng buộc)

Tô màu đồ thị

 Bài toán: mỗi nước trên bản đồ thế giới tô

= 1 màu, các nước gần nhau có màu #

nhau

 Áp dụng tốt nhất cho TKB

 Mỗi màu là một sự kiện

 Tô màu vào bảng thời gian mỗi người sao cho các sự kiện (màu) chỉ suất hiện 1 lần

Tabu Search

 Ý tưởng chính là tạo một bộ khóa

 Trong quá trình tìm kiếm kết quả chúng ta thường gặp tình huống kết quả lần trước

và lần sau là giống nhau

 Chương trình tìm kiếm sẽ rơi vào vòng lặp

vô hạn

 Để tránh vòng lặp vô hạn và có kết quả

tốt hơn chúng ta sử dụng Tabu

Mô hình hóa

 Sự kiện là một nhóm sinh viên học một

môn học duới sự giảng dạy của một giáo viên tại một phòng

 Nếu coi bảng thời gian của giáo viên,

phòng, lớp, sinh viên là các bảng 2 chiều mxn

 Xếp lịch là hành động xếp các sự kiện vào các ô trống thời gian, đảm bảo các ràng buộc

Bài toán TKB

 Không giáo viên, phòng, sinh viên Cùng thời gian có 2 sự kiện

 Độ khó của bài toán phụ thuộc vào các

chiều giáo viên, phòng học, sinh viên, lớp

…

Giải pháp chung

 Tìm kiếm phương án khởi tạo Init

 Từ phương án khởi tạo, tìm các kết quả mới tốt hơn dựa trên các thuật toán có

sẵn hoặc lai ghép các thuật toán

 Tìm kiếm địa phương sử dụng phương

pháp tính trước hậu quả để dự đoán kết quả sau có tốt hơn không?

Tín chỉ

xếp SV vào các lớp

– Đơn giản dễ viết ít ràng buộc

– Một số SV không được chấp nhận lựa chọn của mình

vì không còn lớp

– Khó phức tạp vì nhiều ràng buộc

– Có thể nảy sinh trường hợp không tìm ra kết quả

Câu hỏi?