UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CIÊNCIAS DA COMPUTAÇÃO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

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Thalita Rios Costa
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1 UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CIÊNCIAS DA COMPUTAÇÃO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO PROTÓTIPO DE UM SISTEMA DE CONTROLE DE RESERVAS DE SALA DE AULA DA FURB PABLO SCHOEFFEL ORIENTADOR: MAURÍCIO CAPOBIANCO LOPES

CONTROLE DE RESERVAS DE SALA DE AULA DA FURB PABLO

2 ROTEIRO Introdução Pesquisa Operacional Ferramentas Trabalhos Correlatos Especificação Implementação Estudo de Caso

3 INTRODUÇÃO CONTEXTUALIZAÇÃO A Divisão de Registros Acadêmicos da Universidade Regional de Blumenau realiza, manualmente, todo o controle de salas, tanto para as reservas semestrais das turmas de graduação quanto para reservas temporárias (empréstimos). Para isso, são feitas pranchas de madeira onde são registradas as salas e os horários ocupados.

semestrais das turmas de graduação quanto para reservas temporárias (empréstimos).

4 INTRODUÇÃO OBJETIVOS Desenvolvimento de um protótipo de um sistema para a alocação das salas de aula da FURB, a fim de automatizar o processo. Objetivos específicos: a) a utilização de um algoritmo de alocação para otimizar a alocação das turmas de graduação nas salas;

5 INTRODUÇÃO OBJETIVOS b) o desenvolvimento de uma página para a Internet, onde poderão ser feitas reservas ocasionais (empréstimos); c) disponibilizar relatórios sobre dados das salas e suas ocupações; d) disponibilizar gráficos estatísticos sobre as salas e as reservas efetuadas.

c) disponibilizar relatórios sobre dados das salas e suas ocupações;

6 PESQUISA OPERACIONAL CONCEITO Diz respeito à alocação de recursos escassos. Consiste na habilidade de exprimir os conceitos de eficiente e de escasso por meio de um modelo matemático para uma determinada situação e na dedução de métodos computacionais para solucionar tais modelos.

Consiste na habilidade de exprimir os conceitos de eficiente e de

7 PESQUISA OPERACIONAL APLICAÇÕES alocação; estoque; substituição ou reposição; filas de espera; seqüência e coordenação; determinação de rotas; situações de competição; busca de informação.

8 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO CONCEITO Problema onde busca-se atribuir certo número de origens a um mesmo número de destinos visando otimizar uma função-objetivo (geralmente custo ou lucro). APLICAÇÕES Homens a funções ou tarefas, Caminhões a rotas de entrega, Motoristas a caminhões, Turmas a salas de aula

função-objetivo (geralmente custo ou lucro).

9 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO EXEMPLO Quatro construções diferentes A, B, C e D devem ser levantadas por quatro empreiteiras 1, 2, 3 e 4. Cada empreiteira deve construir um edifício. Empreiteira Construção A B C D Voltar

Cada empreiteira deve construir um edifício.

10 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO EXEMPLO (cont.) Passo 1. Subtrai-se o menor elemento de cada linha dos elementos desta mesma linha. Empreiteira Construção A B C D

11 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO EXEMPLO (cont.) Passo 2. Subtrai-se o menor elemento de cada coluna dos elementos desta mesma coluna. Empreiteira Construção A B C D

12 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO EXEMPLO (cont.) Passo 3. Procura-se achar uma solução que envolva apenas os elementos que são zeros. Se for encontrada, será a melhor solução, senão testa-se a otimização traçando um número mínimo de retas que cubra todos os zeros. Empreiteira Construção A B C D

Se for encontrada, será a melhor solução, senão testa-se a otimização traçando um

13 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO EXEMPLO (cont.) Passo 4. Depois de traçado o número mínimo de retas, faz-se o teste de otimização. Como o número de retas é 3 e n=4, escolhe-se o menor elemento não coberto pelas retas traçadas (neste caso é o elemento 1, que está na linha da empreiteira C, coluna 3) e subtrai-se este mesmo de todos os demais elementos não cobertos pelas retas, assim como somando este elemento aos elementos que se encontrarem na intersecção das retas Empreiteira Construção A B C D

na linha da empreiteira C, coluna 3) e subtrai-se este mesmo de todos os demais elementos não cobertos pelas retas, assim como

14 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO EXEMPLO (cont.) Passo 5. Testa-se novamente a otimização. Se o número de retas for igual a n é possível uma atribuição ótima, caso contrário deve-se fazer outra iteração. Empreiteira Construção A B C D

15 PROBLEMA DE ATRIBUIÇÃO EXEMPLO (cont.) Passo 6. Como o número de retas é igual a n, faz-se uma atribuição ótima. A atribuição ótima para este problema é: a empreiteira A constrói o edifício 4 a empreiteira C constrói o edifício 3 a empreiteira B constrói o edifício 1 a empreiteira D constrói o edifício 2 Assim, o custo total, resgatado da matriz inicial é: = 234

A atribuição ótima para este problema é: a empreiteira A constrói o edifício 4 a empreiteira C

16 TRABALHOS CORRELATOS TCC do curso de Informática na Universidade Federal de Pelotas que versa sobre Algoritmos Genéticos, abordando o problema de grade horária; SPATE (Sistema de Planejamento e Administração de Tempo e Espaço); SOLSTAR: software que auxilia na elaboração dos horários de aula e alocação dos recursos.

horária; SPATE (Sistema de Planejamento e Administração de Tempo e Espaço);

17 FERRAMENTAS UTILIZADAS ESPECIFICAÇÃO Análise Essencial (Power Designer) IMPLEMENTAÇÃO Delphi 5.0 ASP ( Macromedia Home Site 4.0)

18 RESTRIÇÕES Restrições que são levadas em consideração quando faz-se a alocação: - capacidade / número de alunos; - bloco (localização); - acesso a deficiente físico; - carteiras de desenho; - quatro quadros; - ar condicionado; - cadeiras estofadas.

(localização); - acesso a deficiente físico; - carteiras de

19 ESPECIFICAÇÃO LISTA DE EVENTOS São importados dados do Sistema Acadêmico Funcionário é cadastrado Funcionário cadastra sala Funcionário cadastra tipo de restrição Funcionário cadastra restrição Funcionário cadastra restrição por turma Solicitante é cadastrado

Funcionário cadastra tipo de restrição Funcionário cadastra

20 ESPECIFICAÇÃO LISTA DE EVENTOS (cont.) Funcionário efetua reserva semestral Solicitante efetua reserva ocasional Semestralmente são geradas salas com reservas por turno Periodicamente são geradas salas Periodicamente são geradas reservas efetuadas num período Periodicamente são geradas salas por características Periodicamente são geradas reservas por solicitante Periodicamente são geradas salas por curso

geradas salas com reservas por turno Periodicamente são geradas salas Periodicamente são geradas

21 DIAGRAMA DE CONTEXTO

22 M.E.R. HORARIO CURSO HABILITACAO FUNCIONARIO TURMA TURMA_HORARIO DISCIPLINA SEMESTRE RESERVA_NORMAL RESTRICAO_TURMA RESTRICAO_DISCIPLINA RESERVA_OCASIONAL SALA RESTRICAO_SALA RESTRICAO SOLICITANTE TIPO

23 IMPLEMENTAÇÃO Alocação das turmas nas salas usando o algoritmo de atribuição citado; Uso de uma estrutura de árvore para efetuar a última etapa do algoritmo;

24 ESTUDO DE CASO INFORMAÇÃOES SALAS Capac. Carteiras Ar Desenho 4 Quad. Acesso C SIM NÃO NÃO SIM SIM C SIM NÃO NÃO NÃO SIM D SIM NÃO NÃO SIM SIM D SIM SIM NÃO SIM NÃO D SIM NÃO NÃO SIM NÃO TURMAS Alunos Carteiras Ar Desenho 4 Quad. Acesso BCC1 50 SIM NÃO NÃO SIM NÃO BCC2 55 SIM NÃO NÃO SIM NÃO BCC3 48 SIM NÃO NÃO NÃO SIM BCC4 57 SIM NÃO NÃO SIM NÃO BCC5 41 SIM NÃO NÃO NÃO NÃO

25 ESTUDO DE CASO MATRIZ INICIAL SALAS/TURMA BCC1 BCC2 BCC3 BCC4 BCC5 C C D D D

26 ESTUDO DE CASO

27 PÁGINA NA INTERNET

28 CONCLUSÕES O tempo de execução do algoritmo de alocação é variável; Vantagem significativa em relação a trabalhos correlatos pela integração de otimização e controle; Algoritmo mostrou-se eficiente, sendo valores das restrições coerentes. A página na Internet facilita o processo de empréstimo, pois o solicitante não precisa entrar em contato com a universidade e pode fazer a qualquer dia e horário; Atingiu o objetivo de otimizar o processo, despendendo menos tempo e esforço;

29 DIFICULDADES E SUGESTÕES Houve dificuldade na escolha de um algoritmo que solucionasse o caso; Sugere-se o complemento desse protótipo, atendendo também a laboratórios, auditórios e outros; Sugere-se também a integração com o sistema para formulação da grade horária.

30 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACKOFF, Russel L, SASIENI, Maurice W. Pesquisa operacional. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, BRONSON, Richard. Pesquisa operacional. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, CANTÚ, Marco. Dominando o Delphi 5 A Bíblia. São Paulo: Makron Books do Brasil, DAVIS, L. D. Handbook of genetic algorithms. Van Nostrand Reinhold, 1991 FIGUEIRAS, Márcia Cristina da Costa, BIER, Marcelo. Sistemas de informação. Acesso em: janeiro [2001]. Criado em [2000?]. Disponível em: sisinf003.html. GATTONI, Associados Ltda. Planejamento e serviços em informática. Acesso em: abril [2001]. Criado em [2000?]. Disponível em: LOPES, Sebastião Oliveira. Sistema de planejamento de administração de tempo e espaço, Belo Horizonte, [2000?]. Disponível em: < Acesso em: 31 mai LUCAS, Diogo Correa. Algoritmos genéticos: um estudo de seus conceitos fundamentais e aplicação no problema de grade horária f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Informática) Instituto de Física e Matemática Universidade Federal de Pelotas. MCMENAMIN, Stephen M., PALMER, John F. Análise essencial de sistemas. São Paulo: McGraw-Hill, MITCHELL, Scott, ATKINSON, James. Aprenda em 21 dias Active Server Pages 3.0. Rio de Janeiro: Campus, PIRES, Hudson. Tutorial ASP. Acesso em: 15/01/2000. Criado em: agosto [1999]. Disponível em:

31 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (cont.) POMPILHO, S. Análise essencial : guia prático de análise de sistemas. Rio de Janeiro: Infobook, PROEN. Pró-Reitoria de ensino da FURB. Acesso em: 14/03/2001. Criado em: [1999?]. Disponível em: SHAMBLIN, James E., Stevens, G. T. Jr. Pesquisa operacional: uma abordagem básica. São Paulo: Atlas, STAUFFER, Todd. Dominando o essencial : HTML 3.2. Rio de Janeiro: Campus, WEINMAN, William E. Manual de CGI. São Paulo: Makron Books do Brasil, WEISSINGER, A. Keyton. ASP guia completo. Rio de Janeiro: Ciência Moderna Ltda., WILLE, Christoph, KOLLER, Christian. Aprenda em 24 horas Active Server Pages. Rio de Janeiro: Campus, 1999.

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