The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

The Korea Contents Association (한국콘텐츠학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Flexibility and Controllability of Symmetric Timetable Modules with Potential Blocks

잠재적 블록을 가지는 대칭적 시간표 모듈의 유연성과 제어성

  • 하종성 (우석대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 류관희 (충북대학교 소프트웨어학과)
  • Received : 2018.09.27
  • Accepted : 2018.10.18
  • Published : 2018.12.28
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper considers effective timetable modules in order to easily satisfy various user requirements during scheduling timetables in universities. Noticing that the methods for allocating time blocks change according to the timetable modules, we suggest six models of symmetric timetable modules composed of 4 blocks, and show that our models have more benefits without any loss from the viewpoint of customers, if the suppliers consider the decreasing upper bound of ratio utilizing space resources. By adapting a concept of potentially determined blocks and suggesting their management strategies, finally, we accomplish a method for supporting flexibility and controllability when the universities timetables are scheduled.

본 논문에서는 대학교에서 시간표 작성 시 사용자의 다양한 요구사항들을 쉽게 충족시킬 수 있는 효과적인 시간표 모듈에 대하여 논의한다. 시간표 모듈에 따라서 시간블록의 할당방법도 달라진다는 점에 주목하고 먼저 4 블록 단위로 구성된 대칭적 시간표 모듈 6종을 제시하고 3블록 단위로 구성된 것에 비하여, 수요자 관점에서는 아무 손실 없이 그리고 공급자 관점에서는 공간사용율 상한선 감소를 감안하면, 더 많은 장점을 가진다는 점을 보인다. 제시된 모델들에 잠재적으로만 결정된 잠재블록 개념을 도입 적응시키고 운용 전략을 제시함으로써, 최종적으로 대학시간표 작성 시 유연성과 제어성을 동시에 얻는 방법을 완성한다.

Keywords

표 1. S University

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0001.png 이미지

표 3. N University

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0002.png 이미지

표 4. Horizon

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0003.png 이미지

표 6. Shuffle

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0004.png 이미지

표 8. S+C Combo

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0005.png 이미지

표 10. 3시간-1과목의 배치 및 사용 가능 모듈 수

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0006.png 이미지

표 11. Adapted Horizon

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0007.png 이미지

표 12. Adapted Cross

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0008.png 이미지

표 13. Adapted Shuffle

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0009.png 이미지

표 14. Adapted S+H Combo

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0010.png 이미지

표 15. Adapted S+C Combo

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0011.png 이미지

표 16. Adapted S+H+C Hybrid

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0012.png 이미지

표 17. 수요자 요구사항의 수용성 비교 (월~목)

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0013.png 이미지

표 18. 교과목별 모듈 할당 순서 및 방법

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0014.png 이미지

표 19. Other Adapted Crosses

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0015.png 이미지

표 20. Other Adapted Shuffles

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0016.png 이미지

표 21. Other Adapted S+C Combos

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0017.png 이미지

표 22. 적응형 대칭적 1모듈-4블록 모델의 장점

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0018.png 이미지

표 2. W University

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0019.png 이미지

표 5. Cross

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0020.png 이미지

표 7. S+H Combo

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0021.png 이미지

표 9. S+H+C Hybrid

CCTHCV_2018_v18n12_229_t0022.png 이미지

References

  1. A. Wren, "Scheduling, timetabling and rostering a special relationship?," Lecture Notes in Computer Science, Vol.1153, pp.46-75, 1996.
  2. S. Even, A. Itai, and A. Shamir, "On the complexity of timetabling and multicommodity flow problem," SIAM Journal of Computation, Vol.5, pp.691-703, 1976. https://doi.org/10.1137/0205048
  3. H. Babaei, J. Karimpour, and A. Hadidi, "A Survey of Approaches for University Course Timetabling Problem," Computers&Industrial Engineering, Vol.86, pp.43-59, 2015.
  4. M. Lindahl, M. Sorensen, and T. Stidsen, "A fix-and-optimize matheuristic for university timetabling," Journal of Heuristics, Vol.24, No.1, pp.1-21, Apr. 2018. https://doi.org/10.1007/s10732-017-9354-9
  5. D. Schneider, D. Schneider, M. Leuschel, M. Leuschel, and T. Witt, "Model-based problem solving for university timetable validation and improvement," Formal Aspects of Computing, Vol.30, No.1, Jul. 2018.
  6. N. Oluwole, N. Oghenefego, and O. Obi, "Intelligent based Multi-Agent Approach for University Timetable Scheduling System," International Journal of Computer Applications, Vol.182, No.1, pp.10-21, Jul. 2018.
  7. M. Lindahl, A. J. Mason, T. Stidsen, and M. Sorensen, "A Strategic View of University Timetabling," European Journal of Operational Research, Vol.266, No.1, Sep. 2017.
  8. T. Islam, M. A. Perves, Z. Shahriar, and M. Hasan, "University Timetable Generator Using Tabu Search," Journal of Computer and Communications, Vol.4, pp.28-37, 2016.
  9. C. Nothegger, A. Mayer, A. Chwatal, and G. R. Raidl, "Solving the Post Enrolment Course Timetabling Problem by Ant Colony Optimization," Annals of Operations Research, Vol.194, No.1, pp.325-339, Apr. 2012. https://doi.org/10.1007/s10479-012-1078-5
  10. E. K. Burke, J. Mare?ek, A. J. Parkes, and H. Rudova, "A Branch-and-cut Procedure for the Udine Course Timetabling Problem," Annals of Operations Research, Vol.194, No.1, pp.71-87, Apr. 2012. https://doi.org/10.1007/s10479-010-0828-5
  11. S. Yang and S. N. Jat, "Genetic Algorithms with Guided and Local Search Strategies for University Course timetabling," IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part C (Applications and Reviews), Vol.41, No.1, pp.93-106, Jan. 2011. https://doi.org/10.1109/TSMCC.2010.2049200
  12. Z. Lu and J. K. Hao, "Adaptive Tabu Search for Course Timetabling," European Journal of Operational Research, Vol.200, No.1, pp.235-244, Jan. 2010. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2008.12.007
  13. E. K. Burke, J. Marecek, A. J. Parkes, and H. Rudova, "Decomposition, reformulation, and diving in university course timetabling," Computer and Operations Research, Vol.7, pp.582-597, 2010.
  14. P. Pongcharoen, W. Promtet, P. Yenradee, and C. Hicks, "Stochastic Optimisation Timetabling Tool for university course scheduling," International Journal of Production Economics, Vol.112, No.2, pp.903-918, 2008. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2007.07.009
  15. R. Lewis, "A Survey of Metaheuristic-based Techniques for University Timetabling Problems," OR Spectrum, Vol.30, No.1, pp.167-190, Jan. 2008.
  16. E. K. Burke, B. L. MacCarthy, S. Petrovic, and R. Qu, "Multiple-Retrieval Case-Based Reasoning for Course Timetabling Problems," Journal of Operations Research Society, Vol.57, No.2, pp.148-162, 2006. https://doi.org/10.1057/palgrave.jors.2601970
  17. G. M. Thompson, "Using information on unconstrained student demand to improve university course schedules," Journal of Operations Management, Vol.23, No.2, pp.197-208, 2005. https://doi.org/10.1016/j.jom.2004.07.006
  18. 김춘식, 황준하, "수업 시간표 작성을 위한 제약프로그래밍 접근법," 컴퓨터정보학회논문지, 제22권, 제9호, pp.9-16, 2017,
  19. 임승모, 민재형, "수강생 중심의 시간표 설계 문제," 대한산업공학회 춘계공동학술대회 논문집, pp.3869-3892 2017.
  20. 강명주, "유전알고리즘을 이용한 강의시간표 작성 시스템 설계," 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집, Vol.19, No.1, pp.289-292, 2011.
  21. 장용식, 정예원, "템플릿 기반의 상호대화형 전공강의시간표 작성지원시스템," 지능정보연구, Vol.16, No.3, pp.121-145, 2010.
  22. 안종일, 조승환, "시간표 작성 문제의 자유도에 관한 연구," 한국컴퓨터산업학회 논문지, 제12권, 제5호, pp.201-206, 2009.
  23. 이호종, 전건욱, "발견적 알고리즘을 이용한 강의 시간표 작성에 관한 연구," 한국국방경영분석학회 학술대회논문집, 제20권, pp.104-137, 2004.
  24. 황경순, 전중남, 이건명, "분산 제약조건 만족 특성을 이용한 다중 에이전트 기반 강의 시간표 자동화 시스템 설계," 한국정보과학회 학술발표논문집, Vol.29, No.1B, pp.283-285, 2002.