Sezgisel yöntemler ve kural tabanlı sistem kullanımı ile çoklu sınav oturum çizelgeleme probleminin modellenmesi
Modeling of multiple exam session scheduling problem with heuristic methods and rule based system use
Yazar: HAMİT BAHÇEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE ELDEM
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Algoritmalar = Algorithms ; Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Metasezgiseller = Metaheuristics ; Sezgisel algoritmalar = Heuristic algorithms ; Yapay arı kolonisi algoritması = Artificial bee colony algorithm ; Çizelgeleme = Scheduling

Özet:
Çizelgeleme derslik, makine, işçi ve zaman gibi sınırlı kaynakların belirlenen amaç doğrultusunda, mevcut kısıtlar altında ve istenilen işlere yerleştirilmesi ile ilgili karar verme işlemidir. Çizelgeleme işlemleri yüksek öğretim kurumlarının da sıkça karşılaştığı önemli problemlerden biridir. Son zamanlarda bölümlerin öğrenci sayılarındaki artışa rağmen mevcut dersliklerin aynı kalması sebebiyle oluşturulan çizelgeleme işlemlerinde bir takım sıkıntılar ortaya çıkmaktadır. Üniversitelerde; her yıl yapılan ara sınav, final ve mazeret sınavları ile yaz döneminde uygulanan not yükseltme, tek ders ve bütünleme sınavları için düzgün bir planlanma yapılması hizmet kalitesi ve kaynakların doğru kullanılması açısından önemli bir faaliyettir.
Bu çalışmada, sezgisel ve kural tabanlı algoritmalar kullanılarak çoklu sınav oturum çizelgeleme problemine yönelik çözümler bulmak amaçlanmıştır. Aynı sınav oturumunda birden çok dersin sınavı yapılırken, aynı dersi alan öğrencilerin kısıtlara uygun olarak dersliklere yerleştirilmesi yapılmaya çalışılmıştır. Ayrıca sınavlarda görev alacak gözetmenlerin kısıtları alınarak, görev çizelgeleme işlemleri de gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla web tabanlı bir sistem geliştirilerek farklı yerleştirme işlemleri üzerinde testler gerçekleştirilmiştir. Mevcut durumda sınav oturum çizelgeleri herhangi bir bilimsel yöntem kullanılmadan programı yapan kullanıcının kendi tecrübelerine dayanarak manuel olarak hazırlanmaktadır. Bu işlem hem çok uzun zaman almakta hem de karmaşık ve yorucudur. Bu tarz sorunların üstesinden gelebilmek amacıyla bu çalışmada, sınav oturum çizelgeleme problemine yönelik kural tabanlı bir uzman sistem, Genetik Algoritma ve Yapay Arı Kolonisi sezgisel yöntemleri kullanılarak görsel bir uygulama geliştirilmiştir. Bu sayede birçok kişinin bu işle zaman kaybetmesi önlenmiş; manuel olarak 30 saate yakın süre alan bu işlem 3 saate kadar düşürülüp, %90 oranında zaman tasarrufu sağlanmıştır. Çizelgelenen veriler detaylı bir şekilde raporlanıp kullanıcılara sunulmuştur.

Abstract:
Scheduling is the decision-making process regarding the allocation of limited resources such as classrooms, machinery, workers and time to the desired jobs, under current constraints, in line with the determined purpose. Scheduling is one of the most important problems faced by higher education institutions. Despite the increase in the number of students in their departments in recent years, some problems arise in the scheduling processes created due to the fact that the resources of the existing classrooms remain the same. In universities; Making a proper planning for the midterm, final and make-up exams held every year and the make-up, grade-raising, single-course and make-up exams applied in the summer is an important activity in terms of service quality and the correct use of resources.
In this study, it is aimed to find solutions for the multiple exam session scheduling problem by using heuristics-based and rule-based algorithms. While exams for more than one course were held in the same exam session, it was tried to place the students who took the same course in the classrooms in accordance with the constraints. In addition, by taking the constraints of the supervisors to take part in the exams, task scheduling processes were also carried out. For this purpose, a web-based system was developed and tests were carried out on different placement processes. In the current situation, the exam session schedules are prepared manually by the user's own experience, without using any scientific method. This process takes a long time and is complicated and tiring. In order to overcome such problems, in this study, heuristic methods like Genetic Algorithm, Artificial Bee Colony and a rule-based expert system were developed for the exam session scheduling problem. In this way, many people were prevented from wasting time with this work; This process, which takes about 30 hours manually, has been reduced to 3 hours, resulting in 90% time savings. The charted data was reported in detail and presented to the users.