Generování rozvrhů / směn

Zdravím.

Potřeboval bych trochu nasměrovat jakým způsobem generovat rozvrhy / směny. Obecně problém zadání zní, že máme několik lidí, ti mají různé požadavky, někdo chodí rád do prace o víkendu, někdo odpoledne, někdo dopoledne a do toho jim napasovat každý týden určitý počet hodin podle zadaných pravidel. Druhá část problému je poté generování školního rozvrhu, máme učitele, žáky a teď je nějak rozumě rozhodit na předměty.

Hodila by se nějaká obecná teorie (klidně anglicky), případně jestli jsou nějaké knihovny pro python. Nebo by pro tohle byly vhodnější deklarativní jazyky, jako je třeba prolog? Je mi jasné, že na tohle existují programy, ale já bych se rád naučil jak na to.

PS: Nejedná se o školní zadání. Za uplynulý rok se na mě obrací už třetí člověk, jestli bych mu něco podobného nenaprogramoval. Zatím jsem vždy odmítl, protože mě napadají jen šíleně neefektivní řešení. Teď mě to trochu zaujalo, protože se jedná o jeden z těch spíše matematických problémů, na kterých jsem zatím vždy selhal.

blog.rfox.eu

Odpovědi

Ja bych zkusil nejaky Constraint solver, nejlepe asi Gecode (C++). Pro Python by asi slo pouzit or-tools od Googlu, ale s tim nemam zadne zkusenosti...

20.6.2013 17:53 Bystroushaak | skóre: 36 | blog: Bystroushaakův blog | Praha
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Pro python jsem teď našel python-constraint. Constraint je nejspíš to slovo, které jsem hledal abych našel :) Díky.

blog.rfox.eu

20.6.2013 18:35 hanny
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Pro python jsem teď našel python-constraint. Constraint je nejspíš to slovo, které jsem hledal abych našel :) Díky.

Bacha tato knihovna (nebo spise modul?) je po prvnim zkouknuti velmi jednoducha a troufnu si rict ze s ni neuspejes...

Osobne bych nejdrive doporucoval:

aspon rychle projit tento dokument. Dozvis se tam jak Constraint prgramming funguje a hlavne zjistis jake ruzne omezujici podminky muzes pouzivat
zkusit si v Gecode vymodelovat nejaky tvuj problem. Gecode bych volil mimo jine proto, ze obsahuje asi nejvetsi mnozstvi omezujicich podminek ze kterych si muzes vybrat a taky ma GIST (vizualizace toho jak tvuj model hleda reseni)
...a pak uvidis jestli to ma vubec cenu nebo je to na tvuj problem nepouzitelne:)

25.6.2013 00:04 Goheeca | skóre: 7
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Rád bych zmínil existenci amb operátoru, který implementuje backtracking. Nejpřirozeněji vypadá ve Scheme.

25.6.2013 00:09 Goheeca | skóre: 7
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Tedy když nepočítám deklarativní logické jazyky jako je Prolog.

Ja si vzdycky u problemu, ktery z hlavy neumim naprogramovat sednu a zjistim si, jak bych to delal ja sam bez softwaru. Zkusim si to a presne tak jak bych to udelal ja, tak napisu software, ktery udela totez - stejny postup, stejna pravidla. Program pak zpravidla funguje uplne dokonale, obzvlaste kdyz to delam pro sebe a pouzivam to, a tak mi zalezi na tom, aby to delalo skutecne presne to co chci, aby to delalo a to bez chyb. Behem vyvoje softwaru pro reseni konkretniho problemu clovek obvykle jeste zjisti, ze ten postup je v podstate uplne jednoduchy coz mu vlastne pomuze i v realnem zivote, kdy pochopi vice souvislosti a ruznych zakonitosti a sve postupy z realneho zivota dokaze jeste vice zefektivnit diky tomu co zjistil, kdyz se ponoril do hloubky postupu reseni problemu pri vyvoji zminovaneho software.

22.6.2013 12:48 potato
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

To nefunguje. Především z důvodu velmi odlišné architektury mozku a počítače.

Například zjistit, zda jsou v obrázku útvary, které se opakují, dokáže člověk snadno. Zato nedokáže pořádně popsat, jak to vlastně dělá, protože rozeznávání vzorů je pro mozek low-level operace, kterou už nedokážeš snadno rozložit na efektivně naprogramovatelné operace.

Na druhé straně pro počítač není problém provést rozsáhlou Monte-Carlo simulaci, použít Fourierovu transformaci, jako přípravný krok si setřídit milion věcí podle velikosti, etc., v situacích, kdy se člověk vzmůže nanejvýš na hrubý odhad výsledku.

Ceny různých operací jsou natolik odlišné, že už u úplně základních problémů jako třídění vypadají nejvhodnější postupy pro člověka a počítač dost jinak.

22.6.2013 15:03 Bill Gates
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Jak kdy. Ve vyse uvedenem zadani nebylo nic o rozpoznavani smyslu nebo vyznamu obrazku. Zalezi na tom taky zdali do zadani davame rozume zpracovatelne argumenty, nebo pocitacem tezko zpracovatelne. Urcite jsem nemel na mysli tvorbu pocitacoveho algoritmu, ktery na zaklade vstupu urci, zdali zadana muzika predana programu jako argument v mp3 je dobra muzika, nebo spatna muzika. Mel jsem na mysli ponekud jednodussi zadani, treba jako zadani o vhodnem skladani smen, coz jsou presne casove ohranicene useky, ktere lze predem snadno definovat.

22.6.2013 20:02 Bystroushaak | skóre: 36 | blog: Bystroushaakův blog | Praha
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Mel jsem na mysli ponekud jednodussi zadani, treba jako zadani o vhodnem skladani smen, coz jsou presne casove ohranicene useky, ktere lze predem snadno definovat.

A přesto se jedná o NP-obtížný problém :]

blog.rfox.eu

23.6.2013 16:28 Logik
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Mám za to že i NP-úplný, tj. nejtěžší z NP problémů.

Pokud nevíš, co to znamená, tak prakticky to, že to lze přesně vyřešit (zjednodušuji) pouze vyzkoušením všech možností. Nicméně existují heuristiky, které umožňují nalézt uspokojivé řešení v rozumném čase.

Dobře by Ti poradila tato přednáška: http://ktiml.mff.cuni.cz/~bartak/planovani/ popř. kniha, na kterou se odkazuje či materiály tam ke stažení.

Pokud budeš hledat materiály, zahrň klíčové slovo rozvrhování (scheduling)

23.6.2013 17:38 Radek Miček | skóre: 23 | blog: radekm_blog
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Nicméně existují heuristiky, které umožňují nalézt uspokojivé řešení v rozumném čase.

NP-úplné problémy jsou rozhodovací problémy (slovo uspokojivé tedy nedává smysl).

Pokud nevíš, co to znamená, tak prakticky to, že to lze přesně vyřešit (zjednodušuji) pouze vyzkoušením všech možností.

To bych pak v praxi nevyřešil SAT o více než cca 60 proměnných.

23.6.2013 19:57 Ariczek | skóre: 5
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Rozhodovací problémy jsou jen jedna podmnožina NP problémů ;)

rozhodovací (existuje nějaké řešení?)
konstruktivní (sestrojte nějaké řešení.)
enumerační (sestrojte všechna řešení)

Ale pořád se tu bavíme o kombinatorických problémech, co optimalizační ? V kterých je kromě vstupů a konfigurace problému ještě také nějaká cenová funkce ? A tam právě ono slovo uspokojivě přichází na řadu ;)

23.6.2013 20:35 Radek Miček | skóre: 23 | blog: radekm_blog
Rozbalit Rozbalit vše Re: Generování rozvrhů / směn

Rozhodovací problémy jsou jen jedna podmnožina NP problémů ;)

Nikoliv. Třída NP obsahuje pouze rozhodovací problémy. Třída problémů, kde jde o konstrukci řešení, se jmenuje FNP. Třída, kde jde o počítání řešení, se jmenuje #P.

Dotaz: Generování rozvrhů / směn

Odpovědi