Search academic texts

Registration Number

0423U100123, Candidate dissertation

Title

Information technology for drawing up a schedule of classes according to permanent decomposition

Author

Babych Serhii Vasylovych,

popup.head Turbal Yurii V.
popup.opponent Rak Taras Yevgenovych
popup.opponent Komar Myroslav Petrovych

Status

Кандидат технічних наук, 05.13.06, Інформаційні технології

Date

07-07-2023

Description

У дисертаційній роботі розв’язана актуальна науково-прикладна задача формування матриць розкладів на основі перманентного підходу із застосуванням спеціальних адитивно-диз’юнктивних форм, яка дозволяє вдосконалити процеси автоматизації трудомістких задач формування розкладів, зокрема розкладів занять закладів вищої освіти, з врахуванням низки додаткових критеріїв. Об'єктом дослідження є процеси складання розкладу занять з використанням перманентного підходу. Предметом дослідження є моделі, методи та засоби інформаційної технології складання оптимального розкладу занять із використанням перманентного підходу. У роботі виконано аналіз відомих підходів, методів, інформаційних технологій, інструментів для розв’язання задач календарного планування. Основним результатом роботи є розробка низки нових методів та алгоритмів на основі властивостей модифікованих спеціальним чином перманент матриць розкладів. Перманентний підхід до розв’язання задач генерації комбінаторних об’єктів у системах складання розкладів був запропонований вперше. В основі такого підходу лежить процедура розкладання модифікованого перманента за рядком із запам’ятовуванням ідентифікаторів елементів матриці, що дозволяє вибирати зручні структури даних та здійснювати миттєвий безпосередній запис окремих складових об’єктів, що генеруються. Суттєва увага приділяється складності відповідних алгоритмів та задач. Оскільки результатом розкладу модифікованого перманента є усі можливі системи різних представників множин, що утворюються стовпцями матриць розкладів, то виникає проблема – як згенерувати на основі таких систем різних представників (СРП) всі можливі конфігурації розкладів, що задовольняють необхідним критеріям. Для розв’язання цієї проблеми у роботі вперше запропоновано спеціальне числення адитивно-диз’юнктивних форм (АДФ): введено означення АДФ, описано основні властивості, запропоновано застосування АДФ у процедурі декомпозиції перманента, що дозволяє генерувати усі допустимі варіанти розкладів у процесі декомпозиції модифікованого перманента матриці інцидентності. На основі відповідного підходу запропоновані відповідні алгоритмічні рішення, які реалізовані у відповідному програмному забезпеченні. Перманентний підхід, що запропонований у роботі, та низка технічних рішень, зокрема, що ґрунтуються на АДФ, має універсальний характер та може бути використаний для розв’язання широкого кола задач у теорії розкладів. В сучасних умовах надзвичайно важливою є проблема якомога ширшої участі усіх стейкхолдерів у процесах реалізації освітніх програм закладів вищої освіти, якомога ширше врахування їх інтересів. В роботі ця проблема розглядається у контексті врахування інтересів стейкхолдерів у процесі формування розкладу занять в закладі вищої освіти. Пропонується евристичний підхід до проблеми автоматизованого складання розкладу занять, в межах якого інтереси широкого кола стейкхолдерів максимально враховуються. Відповідний підхід був апробований при складанні розкладу занять Рівненського державного гуманітарного університету. Запропоновано відповідний програмний комплекс та низка оригінальних рішень, зокрема специфічна система кодування даних, оптимізовані з точки зору пам’яті структури даних, реалізовано основні алгоритми з використанням побітових операцій. Запропонована інформаційна система має практичне значення та може використовуватись у процесах генерації допустимих матриць розкладів. Основні наукові результати дисертації опубліковано в 13 працях, зокрема: одна стаття у періодичному науковому виданні держави, що входить до Організації економічного співробітництва та розвитку та/або Європейського Союзу; сім статей у наукових фахових періодичних виданнях України; чотири публікації у матеріалах міжнародних та всеукраїнських наукових, науково–технічних конференцій. З них три роботи входить до міжнародної наукометричної бази Scopus, одна робота входить до міжнародної наукометричної бази Web of Science, одна робота входить до міжнародної наукометричної бази Index Copernicus. Ключові слова: інформаційна технологія, перманент, декомпозиція, матриця розкладу, адитивно-диз’юнктивна форма, алгебраїчна структура.