Ανάλυση, Σχεδιασμός και Υλοποίηση Ευφυών Αλγορίθμων Υπολογιστικής Νοημοσύνης για την Εύρεση Βέλτιστου Ωρολογίου Προγράμματος Εργασίας για το Προσωπικό Ιδρυμάτων και Οργανισμών του Δημοσίου και Ιδιωτικού τομέα
ευρετικές και μεταυερετικές αλγόριθμοι, χρονοπρογραμματισμός προσωπικού, Stochastic Variable Neighbourhood Search (SVNS) | Heuristic and Μeta-heuristic algorithms ,Stochastic Variable Neighborhood Search (SVNS) , Personnel Scheduling problem
4
0
0
Με την παρούσα πτυχιακή εργασία δημιουργείται μια πλήρης εφαρμογή σε γραφικό περιβάλλον, η οποία επιλύει το πρόβλημα της ελαχιστοποίησης των υπερωριών των οδηγών φορτηγών μιας επιχείρησης μεταφοράς πετρελαίου. Το πρόβλημα του χρονοπρογραμματισμού και ειδικότερα το πρόβλημα του χρονοπρογραμματισμού των βαρδιών είναι χρονοβόρα και δύσκολα και στην πλειοψηφία τους εντάσσονται στην κατηγορία των NP-πλήρη προβλημάτων. Λόγω της μεγάλης πολυπλοκότητάς τους χρησιμοποιούνται ευρετικοί και μεταευρετικοί αλγόριθμοι οι οποίοι εφαρμόζονται σε πολύπλοκα προβλήματα βελτιστοποίησης και συνδυάζουν υψηλότερου επιπέδου στρατηγικές και διαδικασίες τοπικής αναζήτησης.
Στην παρούσα πτυχιακή εργασία γίνεται μια παρουσίαση στο πρόβλημα του χρονοπρογραμματισμού, επιπλέον παρουσιάζονται διάφοροι αλγόριθμοι που ανήκουν στον κλάδο της Υπολογιστικής Νοημοσύνης και γίνεται μια περιγραφή διαφόρων προβλημάτων χρονοπρογραμματισμού προσωπικού στα διάφορα πεδία εφαρμογής του. Αναλύεται ο στοχαστικός αλγόριθμος μεταβλητής γειτονιάς οποίος αναπτύχθηκε από τους κ.κ. Μπεληγιάννη Γρηγόριο, Τασόπουλο Ιωάννη και Σώλο Ιωάννη. Τέλος γίνεται μια παρουσίαση της υλοποίησης της εφαρμογής από τα στάδια της σχεδίασης μέχρι τα στάδια της παρουσίασής της.
Η εφαρμογή για το πρόβλημα χρονοπρογραμματισμού που αντιμετωπίζει κάνει χρήση του παραπάνω Stochastic Variable Neighbourhood Search (SVNS) αλγορίθμου, με στόχο την αναζήτηση της βέλτιστης λύσης του. Η εφαρμογή αναπτύχθηκε με την χρήση της γλώσσας γενικού σκοπού C++ και με την επιλογή των κατάλληλων βιβλιοθηκών προσφέρει ένα εύχρηστο , γρήγορο και σχεδόν μηδενικών απαιτήσεων σε πόρους περιβάλλον με σκοπό την καλύτερη εξυπηρέτηση του χρήστη. Δίνει την δυνατότητα στον χρήστη να εισάγει τα απαραίτητα δεδομένα εισόδου που είναι απαιτούμενα για να εκτελεστεί ο SVNS αλγόριθμος και εξάγει τα αποτελέσματα του σε κατανοητή μορφή στις κατάλληλες φόρμες.
Κατά την υλοποίηση της εφαρμογής για τα στάδια της σχεδίασης των διαγραμμάτων και την συγγραφή του κώδικα χρησιμοποιήθηκε τα Visual Studio 2019. Για την σχεδίαση των παραθύρων χρησιμοποιήθηκε επιπλέον το wxCrafter. Αντί για δημιουργία βάσης δεδομένων χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της σειριοποίησης για την αποθήκευση και το άνοιγμα των δεδομένων.
The present diploma thesis presents the development of an application in a graphic environment which is meant to solve overtime working problem for truck drivers of a specific petroleum transportation company. Personnel Scheduling problem and specifically worker’s shift Personnel Scheduling problem is a time consuming and difficult problem to achieve and is categorized under NP-Complete problems. Due to high complexity, heuristic and meta-heuristic algorithms are often used. These algorithms are also utilized in complex optimization problems and combine high-level strategies and local-searching processes.
First an introduction in Personnel Scheduling is given and various algorithms categorized under Computational Intelligence are presented. Furthermore, various staff time-scheduling problems are described in various fields of implementation. The stochastic algorithm is explained as developed by Beligiannis, Tasopoulos and Solos. Finally, a brief presentation is given for the implementation of the developed application is given from ground up.
The developed application uses Stochastic Variable Neighborhood Search (SVNS) algorithm, in order to find an optimal solution. The app was developed using the general purpose C++ language. With the aid of proper libraries the application provides a convenient and fast environment for the user, demanding very little computer resources. The application allows for the user to enter all the needed entry data in order to run the SVNS algorithm and extracts the results in a comprehensible manner with the appropriate forms.
Visual studio 2019 was used in order to write the code and draw the diagrams. wxCrafter was used for designing the windows. Instead of creating a data base the serialization method was implemented for saving and retrieving the data.
Hellenic Open University
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Ανάλυση, Σχεδιασμός και Υλοποίηση Ευφυών Αλγορίθμων Υπολογιστικής Νοημοσύνης για την Εύρεση Βέλτιστου Ωρολογίου Προγράμματος Εργασίας για το Προσωπικό Ιδρυμάτων και Οργανισμών του Δημοσίου και Ιδιωτικού τομέα - Identifier: 160393
Internal display of the 160393 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)