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Tipo: TCC
Título: Criação de programa para resolução do problema de alocação de horários em escolas do ensino médio do Ceará
Autor(es): Silva, Luandersonn Airton Sousa
Orientador: Soares, Pablo Luiz Braga
Palavras-chave em português: Problema de alocação de horário escolar;Programação Linear Inteira;Otimização
Palavras-chave em inglês: School Timetabling Problem;Integer Linear Programming;Optimization
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Data do documento: 2025
Citação: SILVA, Luandersonn Airton Sousa. Criação de programa para resolução do problema de alocação de horários em escolas do ensino médio do Ceará. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Campus de Russas, Universidade Federal do Ceará, Russas, 2025.
Resumo: Um desafio frequente em instituições de ensino é criar uma grade de horários de aulas que seja compatível com as necessidades das escolas, professores e alunos. Por ser um problema recorrente e de difícil solução devido à sua natureza combinatória, especialmente em escolas grandes, é conveniente a utilização de ferramentas que automatizem a busca por soluções viáveis. Contudo, pode ser difícil encontrar um programa que seja fácil de usar e flexível o suficiente para ser aplicado a diferentes cenários de Problemas de Alocação de Horário, ou cujo custo não seja proibitivo para a maioria das instituições de ensino. Dentre as abordagens matemáticas para esse problema, destaca-se a Programação Linear Inteira (PLI), que permite modelar e otimizar a alocação de horários considerando múltiplas restrições. Neste trabalho, utilizou- se PLI juntamente com a ferramenta Google OR-Tools para desenvolver o ClassPlanner, um sistema capaz de gerar grades horárias viáveis e otimizadas. Além disso, o ClassPlanner foi projetado com uma interface simples e intuitiva, abstraindo toda a complexidade envolvida na resolução de uma grade de horários e facilitando seu uso por qualquer pessoa, sem necessidade de conhecimento técnico. A implementação levou em conta restrições comuns ao Ensino Médio do Ceará, como carga horária das disciplinas e disponibilidade de professores. Os testes realizados demonstraram que o ClassPlanner conseguiu alocar todas as aulas de forma completa, minimizando conflitos de horário e obtendo soluções em tempos computacionais reduzidos, ao mesmo tempo em que ofereceu uma experiência de uso acessível.
Abstract: A frequent challenge in educational institutions is creating a class schedule that meets the needs of schools, teachers, and students. As this is a recurring and complex problem due to its combinatorial nature, especially in large schools, the use of tools that automate the search for viable solutions is recommended. However, it can be difficult to find software that is easy to use, flexible enough to be applied in different Timetabling Problem scenarios, or affordable for most educational institutions. Among the mathematical approaches to this problem, Integer Linear Programming (ILP) stands out as an effective method for modeling and optimizing timetable allocation while considering multiple constraints. In this study, ILP was used along with the Google OR-Tools library to develop ClassPlanner, a system capable of generating feasible and optimized timetables. Additionally, ClassPlanner was designed with a simple and intuitive interface, abstracting the complexity involved in timetable generation and making it accessible to any user without requiring technical knowledge. The implementation considered common constraints in high schools in Ceará, such as subject workload and teacher availability. The tests demonstrated that ClassPlanner successfully allocated all classes, minimized scheduling conflicts, and achieved solutions in reduced computational time, while also offering an accessible user experience.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80356
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0004-5594-7645
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/8930150955174368
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO - RUSSAS - Monografias

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