Article thumbnail

Формалізація і розв’язання задач оптимального планування робіт за наявності різної продуктивності пристроїв

By Галина Андріївна Галкіна

Abstract

Магістерська дисертація: 107 с., 12 рис., 10 табл., 7 додатків, 82 джерела. Актуальність. Планування виконання командою наявних завдань є важливим процесом в багатьох галузях, наприклад, у розробці програмного забезпечення. На сьогодні спостерігається зростання популярності покрокового (ітеративного) підходу до виконання робіт у різних сферах нашого життя. Скрам є одним із найбільш поширених гнучких підходів на сьогоднішній день. Ідея методології Скрам полягає у роботі за ітераціями, тобто за деякими фіксованими проміжками часу. У Скрамі ітерації називаються Спринтами. Для ітерації необхідно підібрати набір завдань, які може виконати за цей проміжок часу команда, причому саме такий набір, який принесе найбільшу цінність продуктові, що розробляється. Але обговорення завдань та вирішення, які саме завдання можна взяти на виконання з урахуванням різної продуктивності та досвідченості виконавців, є складним процесом, який займає досить багато часу. Саме тому актуальним є дослідження проблеми оптимального планування виконання завдань, формальна постановка якої призводить до складних оптимізаційних задач. В свою чергу це потребує розробки наближених алгоритмів розв’язування задачі виконання завдань виконавцями з різною для досягнення найбільшої сумарної цінності виконаної роботи. Враховуючи наявну в теорії складання розкладів термінологію та специфіку задачі, вживатимемо терміни “пристрої” та “виконавці” як взаємозамінні. Мета дослідження – підвищення ефективності виконання завдань декількома виконавцями (пристроями) з різною продуктивністю за рахунок зменшення витрат часу на планування їх виконання. Для досягнення мети необхідно виконати наступні завдання: - виконати огляд відомих результатів з поставленої задачі; - виконати формалізацію задачі планування роботи із врахуванням різної продуктивності пристроїв; - розробити наближені алгоритми для розв’язування поставленої задачі; 4 - розробити програмну реалізацію алгоритмів та моделей; - виконати аналіз отриманих результатів. Об’єкт дослідження – процес планування виконання завдань пристроями з різною продуктивністю. Предмет дослідження – методи планування виконання завдань пристроями з різною продуктивністю. Наукова новизна отриманих результатів полягає у формалізації задачі планування роботи на ітерацію у методології Скрам як задачі оптимального планування робіт за наявності різної продуктивності пристроїв; розробці алгоритму для її розв’язування шляхом розбиття на підзадачі; розробці жадібного алгоритму знаходження початкового розв’язку другої підзадачі, процедури генерації точок околу в просторі розв’язків та розробці алгоритмів на основі схеми алгоритмів локального пошуку. Публікації. Матеріали роботи опубліковані у міжнародному журналі «Науковий огляд», №3, 2018 [1, 2]. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у філії кафедри автоматизованих систем обробки інформації та управління Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» в рамках науково-дослідної теми Інституту кібернетики ім. В. М. Глушкова НАН України: «Розробити математичний апарат, орієнтований на створення інтелектуальних інформаційних технологій розв’язування проблем комбінаторної оптимізації та інформаційної безпеки» (шифр теми: ВФ.180.11).Master’s thesis: 107 pages, 12 figures, 10 tables, 7 appendix, 82 references. Relevance. Tasks scheduling for a team is an important process in many spheres like software development. Nowadays the iterative approach to work is gaining more and more recognition in different spheres. Scrum is one of the most used agile approaches today. The main idea of Scrum is splitting the work into iterations, where iterations are time spans of fixed length. In Scrum, these iterations are called Sprints. For each iteration, it is necessary to choose such a subset of tasks for the team that the work’s result will have the biggest possible value for the product. But tasks discussion and making decisions about which tasks to include in the current iteration in accordance with the different productivity and experience of team members is a sophisticated process that takes a lot of time. That’s why the research of the optimal scheduling problem formal model of which results in difficult optimization problems is relevant. That requires development of approximate algorithms for solving the scheduling problem with performers having different productivity with the goal of maximizing the work’s result value. Taking into account the terminology of scheduling problems sphere and the problem’s specifics we will use the terms “performer” and “machine” as synonyms. Purpose and objectives of the study. Increasing the effectiveness of tasks finishing by several unrelated performers(machines) by reducing the time spent on the planning of work. To achieve this purpose it is needed to complete these tasks: - perform a review of the known results for the problem that is considered; - perform formalization of the optimal scheduling problem for the unrelated machines; - develop approximate algorithms for solving the problem considered; - develop a software implementation of the algorithms and models; - perform the analysis of the results. 6 The object of study is the scheduling process for the unrelated machines with different productivity. The subject of study are scheduling methods for the unrelated machines with different productivity. Scientific novelty of the results. Formalization of the Sprint planning problem as a scheduling problem for machines with different productivity is performed, an approach to solving this problem based on splitting the problem into two subproblems is suggested; a greedy algorithm, local search algorithms and neighborhood generation procedure for the second subproblem are developed. Publications. Materials were published in the international journal “Naukoviy ohlyad”, №3, 2018 [1, 2]. Connection of the thesis with scientific programs, plans, topics. The thesis was written at the branch of The Department of Department of Computer-aided management and data processing systems of the National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” at the V. M. Glushkov Institute of Cybernetics of the National Academy of Sciences of Ukraine under the topic “To develop a mathematical apparatus focused on the creation of intelligent information technologies for solving combinatorial optimization and information security problems”(the topic’s index is ВФ.180.11)

Topics: оптимальне планування, гнучкі методології, скрам, пристрої з різною продуктивністю, детермінований локальний пошук, алгоритм імітаційного відпалу, G-алгоритм optimal scheduling, agile methodologies, scrum, unrelated machines, local search, simulated annealing, G-algorithm, 519.854.2
Publisher: Київ
Year: 2018
OAI identifier: oai:ela.kpi.ua:123456789/23805

Suggested articles


To submit an update or takedown request for this paper, please submit an Update/Correction/Removal Request.