Novas estratégias para obtenção de limitantes inferiores para o problema de tabela-horário de universidades

dc.contributor.advisor1Mauri, Geraldo Regis
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8393-7741
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7870111209439581
dc.contributor.authorKampke, Edmar Hell
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5276-1483
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7599323771219296
dc.contributor.referee1Santos, Haroldo Gambini
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4759-0680
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6320646681995247
dc.contributor.referee2Catabriga, Lucia
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-8763-5188
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4364303980383808
dc.contributor.referee3Amaral, Andre Renato Sales
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-7344-3994
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4695002674556067
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:11Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:11Z
dc.date.issued2020-08-07
dc.description.abstractThe University Timetabling Problem (UTP) is one of the most researched topics in the field of combinatorial optimization. This problem consists of allocating a set of lectures to available rooms and periods (timetable) considering students and teachers requests and constraints. Several mathematical formulations for the UTP can be found in the literature once specificities of this problem can vary for each institution. The formulation considered in this work is based on courses curricula of an university, proposed in the second International Timetabling Competition (ITC-2007). So far, several methods based on integer linear programming have been proposed in the literature to obtain lower bounds for this minimization problem. Here, new strategies based on the divide and conquer principle are presented in order to obtain lower bounds for the problem. In this way, the original problem is partitioned with METIS library into sub-problems, each one solved by CPLEX solver. Computational experiments were performed on the ITC-2007 benchmark instances and the results were compared to the best lower bounds found in the literature. These results show the strategies proposed are able to improve the best known lower bounds for two of 21 instances tested and prove the optimality for another 15 instances.
dc.description.resumoO Problema de Tabela-Horário de Universidades (PTHU) é um dos mais pesquisados dentre os problemas de Otimização Combinatória (OC). Este problema consiste em alocar uma sequência de aulas nas salas disponíveis para um período de tempo predeterminado (tabela-horário) considerando necessidades de alunos, professores e satisfazendo algumas restrições. Várias formulações para o PTHU podem ser encontradas na literatura pois as necessidades que devem ser atendidas na construção da tabela-horário variam para cada instituição. Neste trabalho é considerado o PTHU baseado na formulação de currículos de cursos (CB-CTT) proposta na segunda edição do campeonato internacional de tabela horário (ITC-2007). Até o momento, diversos métodos baseados em Programação Linear Inteira (PLI) foram propostos na literatura para obter valores de limitantes inferiores desse problema de minimização. Neste trabalho são apresentadas novas estratégias baseadas no princípio dividir para conquistar com o intuito de obter valores de limitantes inferiores. As estratégias apresentadas usam a biblioteca METIS para particionar o problema original em subproblemas que são resolvidos com o otimizador CPLEX. Experimentos computacionais foram executados nas instâncias de referência usadas no ITC-2007 e os resultados foram comparados com os melhores limitantes inferiores encontrados na literatura. Esses resultados mostram que as estratégias propostas são capazes de melhorar o valor do melhor limitante inferior atualmente conhecido em duas das 21 instâncias e provar a otimalidade em outras 15 instâncias.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/14450
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Ciência da Computação
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Informática
dc.rightsopen access
dc.subjectTabela-Horário de universidades
dc.subjectLimitantes inferiores
dc.subjectParticionamento
dc.subjectRelaxações
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqCiência da Computação
dc.titleNovas estratégias para obtenção de limitantes inferiores para o problema de tabela-horário de universidades
dc.typedoctoralThesis

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