高校智能课表编排算法:深度学习与专家系统的融合

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0 下载量 14 浏览量 更新于2024-07-01 收藏 1.9MB PDF 举报
"高校课表编排算法实现的研究主要集中在构建高效、合理的排课策略,以满足教育需求并优化教育资源利用。该研究论文首先介绍了基于基本原理和模糊性处理的排课算法,核心在于深元相关运算和候选时空片的计算,通过计算机程序实现,利用资源管理的思想,将问题转化为矩阵形式,算法复杂性随问题规模线性增长。 一种创新方法是结合分批与或优化匈牙利算法,这种方法利用了分批编排的优点,即快速找到局部最优解,但需合理分配每批课程以追求全局最优。然而,这种方法在处理特定限制条件时可能存在局限性。 专家系统的应用进一步提升了排课效率。系统通过数据库整合教室、班级、课程、教师等信息,并运用统一格式的规则库,当课程能匹配合适的时间和教室时,排课成功;否则,通过冲突解决机制和深度优先搜索算法寻找解决方案。 论文还探讨了人工智能在课表编排中的应用,设计了针对不同课程特性的推理机,如宽度优先和深度优先搜索,以及针对特殊要求的单推理技术,这些都显著提高了编排效率。 最后,论文还提到使用启发式算法来优化排课过程,如禁忌搜索、模拟退火和遗传算法。这些算法通过引入特定操作生成可行解,调整适应度函数,甚至重新定义约束条件,以达到更好的解决方案。其中,高中课表排课的启发式算法实验结果显示,禁忌搜索在比较中表现最佳,遗传算法的解优于模拟退火,但实际应用中用户的满意度是评价算法效果的重要指标。 总结来说,高校课表编排算法实现是一个综合运用理论模型、优化算法和智能决策的技术过程,旨在提高课程安排的效率和质量,适应高等教育的需求。"