Program zajęć online w szkole. Problem całkowitej automatyzacji tworzenia planu zajęć szkolnych

Istnieje osiem głównych modyfikacji programu dla różnych instytucji edukacyjnych:
. Szkoła AVTOR – dla szkół średnich, liceów i gimnazjów;
. AVTOR College – dla szkół wyższych, techników i szkół zawodowych;
. AVTOR Art College – dla szkół artystycznych i kulturalnych;
. AVTOR High School – dla uczelni wyższych (kształcenie stacjonarne);
. AVTOR High School Semestic – dla uczelni wyższych (kursy korespondencyjne);
. AVTOR M Liceum Semestralne – dla uczelni wojskowych;
. Centra Edukacyjne AVTOR – dla ośrodków szkoleniowych, programów edukacyjnych i programów edukacyjnych;
. AVTOR High Shool Pro – dla uczelni posiadających kilka oddalonych od siebie budynków akademickich, z uwzględnieniem czasu dojazdu pomiędzy nimi (formy studiów stacjonarne i niestacjonarne, wersja sieciowa).

Historia powstania i rozwoju systemu.
. Pierwsza wersja programu AUTOR-2 (dla MS DOS) została opracowana przez badacza RSU Igora Gubenko w kwietniu 1993 r. Program był pierwotnie przeznaczony do planowania zajęć w interdyscyplinarnym liceum w RSU z intensywną nauką język obcy, informatyki i wielu przedmiotów specjalnych (gdzie zajęcia podzielone są na 2-4 podgrupy i można je łączyć w strumienie). Już pierwsza wersja programu umożliwiała budowanie poprawnych harmonogramów.
. Następnie program został przetestowany w kilku kolejnych szkołach w Rostowie nad Donem. Uwzględniono doświadczenie wielu dyrektorów szkół oraz specyfikę planów zajęć poszczególnych szkół. Program został znacząco udoskonalony i wdrożony w ciągu 2 lat w kilkunastu szkołach, liceach i gimnazjach.
. Do 1996 roku autorowi udało się opracować unikalny algorytm automatycznego konstruowania i optymalizacji harmonogramów, co pozwoliło znacznie zwiększyć możliwości programu. W tym samym roku wydano pierwszą wersję AUTOR-2 dla szkół wyższych i małego uniwersytetu.
. W latach 1997-98 autor opracowuje i z sukcesem wdraża pierwszą wersję programu dla dużej uczelni z kilkoma budynkami akademickimi (RGUE „RINH”).
. W 2000 roku wydano pierwszą wersję WIN programu AVTOR-2000 dla wszystkich typów instytucji edukacyjnych.
. W 2001 roku wydano wersję programu z interfejsem w trzech językach: rosyjskim, ukraińskim i angielskim.
. W 2001 roku uruchomiono pierwszą uniwersytecką wersję do nauczania na odległość.
. W 2002 roku pojawiła się sieciowa wersja programu dla uczelni z kilkoma stacjami roboczymi i wspólną bazą odbiorców.
. W 2003 roku AVTOR-2003 został pomyślnie zintegrowany w jeden pakiet z PPP „Plany” (YURGUES), co umożliwiło zautomatyzowanie wprowadzania bazy danych do programu i budowanie pełen harmonogram ten uniwersytet w 2 godziny! W YURGUES (Szachty) znajduje się 7 budynków edukacyjnych, dwa z nich są położone daleko. Wcześniej ten sam harmonogram był opracowywany ręcznie przez dwóch metodologów w ciągu 2-3 miesięcy.
. W 2004 roku opracowano wersję programu AVTOR dla uczelni wojskowych.
. W 2005 roku ukazała się wersja AVTORa przeznaczona dla szkół kulturalno-artystycznych oraz ośrodków szkoleniowych.

Klienci.

Obecnie z programu AVTOR z powodzeniem korzysta ponad trzysta instytucji edukacyjnych w Rosji, Ukrainie, Białorusi, krajach bałtyckich i Kazachstanie. Wśród nich: Gimnazjum Don Real (gimnazjum nr 62), Liceum Klasyczne na Rosyjskim Uniwersytecie Państwowym, Liceum nr 104, nr 38, nr 67, nr 81, nr 52, nr 92, nr 2. 27, nr 46, nr 69, nr 83 (Rostów nad Donem), szkoła średnia nr 297, nr 1117 (Moskwa), szkoła średnia nr 315, nr 17, Gimnazjum Języków Orientalnych (Kijów), szkoła średnia nr 44 (Zaporoże), Tichoretska Szkoła Transportu Kolejowego, Białojarska Szkoła Pedagogiczna, Rostowska Szkoła Inżynierii Mechanicznej, RGUE „RINH”, IUBiP, SKAGS, RGASHM, RGSU (Rostów nad Donem), YURGUES ( Szachty), RGAU im. Timiryazeva (Moskwa), MU Ministerstwo Spraw Wewnętrznych Rosji (Moskwa), Irkuck State University, Instytut Języków Obcych, USPU, USU (Jekaterynburg), SGSEU (Saratow), ​​a także dziesiątki inne szkoły, licea, gimnazja, uczelnie i uniwersytety.

Dane techniczne.
Czas działania programu zależy od wielkości instytucji edukacyjnej i mocy komputera. Pełne obliczenie i optymalizacja planu zajęć dla średniej wielkości szkoły ze złożonymi danymi początkowymi (40 klas, 80 nauczycieli, ponad 10 nauczycieli w niepełnym wymiarze godzin; dwie zmiany; brak sal lekcyjnych) zajmuje na Celeronie około 2-3 minut. Komputer z 2000 r.

AVTOR umożliwia:

zbuduj harmonogram bez „ok”On" na zajęciach (grupach studyjnych);

optymalizować zgodnie z harmonogramem„okna” nauczycieli;

rozważyć wymagany zakres dni/godzin zajęć, nauczycieli i sal lekcyjnych;

brać pod uwagę charakter pracy i życzenia zarówno pracowników zatrudnionych w pełnym wymiarze czasu pracy, jak i pracowników zatrudnionych w niepełnym wymiarze czasu pracy;

optymalnie rozmieszczać zajęcia w salach lekcyjnych (audytoriach), biorąc pod uwagę charakterystykę zajęć, przedmiotów, priorytety nauczycieli i pojemność sal lekcyjnych;

wprowadź harmonogram połączeń;

zainstalowaćczas przejścia (czas przejścia)mizda) pomiędzy budynkami akademickimi;

zoptymalizować liczbę przejść z szafki do kabinyTi od ciała do ciała;

łatwo łącz dowolne zajęcia (grupy studyjne) w strumienie podczas prowadzenia dowolnych zajęć;

dzielić zajęcia (grupy studyjne) podczas prowadzenia zajęć z języka obcego, Kultura fizyczna, praca, informatyka (i inne przedmioty) dla dowolnej liczby podgrup (aż do dziesięciu!);

wprowadzić lekcje łączone dla podgrup (np. „nauki obce/informatyka”) z dowolnych przedmiotów;

wprowadzić (oprócz przedmiotów głównych) kursy specjalne i przedmioty do wyboru;

zoptymalizować jednolitość i pracochłonność harmonogramu;

łatwo i szybko wprowadzaj i dopasowuj dane źródłowe;

mieć dowolną liczbę opcji harmonogramu;

automatycznie konwertuj harmonogramy, gdy zmienia się baza danych;

łatwe zapisywanie w archiwach, kopiowanie i wysyłaniemi- Pocztakompletne bazy danych i opcje rozkładów jazdy (objętość archiwum pełnej bazy planów zajęć w szkołach średnich wynosi 10-30K, duży uniwersytet - 50-70K);

szybko dokonaj niezbędnych korekt w harmonogramie;

znaleźć zastępstwa dla tymczasowo nieobecnych nauczycieli;

automatycznie kontroluj harmonogram, eliminując wszelkie „nakładanie się” i sprzeczności;

wyświetlanie harmonogramów w formie wygodnych i wizualnych dokumentów: tekstowych,Słowo, HTML, a także plikidBazai książkiPrzewyższać;

publikuj gotowe harmonogramy w sieci lokalnej i na stronach internetowych w celu publicznego dostępu.

Różnica w stosunku do analogów.
Analiza porównawcza działania programu AVTOR i programów innych deweloperów była wielokrotnie przeprowadzana przez specjalistów z różnych instytucji edukacyjnych. Wyniki badań publikowane są na znanych portalach internetowych, a także w raportach na konferencjach i kursach mistrzowskich. Stwierdzono, że AVTOR ma najpotężniejszy algorytm automatycznego tworzenia i optymalizacji harmonogramów: działając 10-20 razy szybciej niż jego analogi, program tworzy lepsze harmonogramy według wielu kryteriów. Na przykład liczba „okien” w harmonogramach nauczycieli jest 2-3 razy mniejsza niż w przypadku korzystania z innych programów.
AVTOR to program o unikalnych możliwościach. Główne zalety w porównaniu do podobnych programów CIS:
. szybkość, zwartość plików systemowych i możliwość pracy w bardzodużyinstytucje edukacyjne o skomplikowanych harmonogramach;
. wysoki poziom automatyzacja (miejsca 100% możliwe działania);
. wysoka wydajność:CSystem umożliwia utworzenie nowego planu zajęć w trakcie jednej sesji roboczej, a następnie szybkie dostosowanie, zapisanie i wydrukowanie różnych opcji harmonogramu, modyfikując je w razie potrzeby w trakcie roku akademickiego;
. potężny, automatyczny EDYTOR HARMONOGRAMÓW,Którypozwala w łatwy sposób wykonać DOWOLNE czynności związane z harmonogramem (dodawanie, usuwanie, przestawianie zajęć, obliczanie i optymalizacja harmonogramu, przebieranie, zmiana nauczycieli itp.). Jednocześnie program w jasny i wygodny sposób sugeruje różne możliwości przeorganizowania (zmian) harmonogramu i porównuje ich jakość;
. dostępność szczegółowych statystyk i obiektywna ocena jakości dowolnej opcji rozkładu jazdy;
. zdolność wspierania kogokolwiek język narodowy(na życzenie klienta).

Adaptacja i konfiguracja programu.
Na życzenie klienta AVTOR jest modyfikowany i dostosowywany do warunków konkretnej placówki edukacyjnej (z uwzględnieniem specyfiki procesu edukacyjnego, trybu działania, formy dokumentów itp.).

adnotacja

Artykuł ten wprowadza czytelnika w unikalny, niedawno pojawił się algorytm tworzenia planu zajęć szkolnych. Podano wyniki testów jedynego programu na świecie, który nie potrafi utworzyć, ale tworzy taki harmonogram w trybie w pełni automatycznym. Na podstawie wyników dziesiątek milionów testów (budowane plany lekcji) obala się mit o niemożności ułożenia planu lekcji bez udziału człowieka. Prognozy dotyczą dalszego rozwoju tego oprogramowania. Omówiono model biznesowy SaaS do jego wykorzystania. Aby zrozumieć zasadniczą treść artykułu, nie jest wymagane żadne specjalne przygotowanie matematyczne, dlatego artykuł adresowany jest do szerokiego grona zainteresowanych czytelników.

1. Wstęp

Za Ostatnia dekada w Federacji Rosyjskiej obroniono aż kilkanaście prac dyplomowych na tematy związane z zadaniem układania planów zajęć. W ciągu ostatniej dekady liczba obronionych prac dyplomowych nie była mniejsza. Choć broni się głównie o tytuł Kandydata nauk technicznych i rozważa się problematykę ułożenia planu zajęć w szkole wyższej, to jednak fakt ten wskazuje, że coraz więcej badaczy zwraca uwagę na problematykę sporządzania planu zajęć w szkole wyższej. plan lekcji. Być może ten strumień pracy jest związany z ciągłym postępem i powszechną dostępnością technologii komputerowej. Rzeczywiście, na naszych oczach dzieją się naprawdę niesamowite procesy. Jeszcze dwadzieścia pięć lat temu na zakup takiego komputera elektronicznego jak EC1066 mogło sobie pozwolić jedynie duże przedsiębiorstwo, zwykle z branży obronnej. Komputer taki znajdował się w pomieszczeniu o powierzchni do kilkuset metrów kwadratowych, wyposażonym w wydajny system zasilania gwarantowanego oraz system wspomagania mikroklimatu. Takie komputery elektroniczne miały przede wszystkim rozwiązywać unikalne problemy naukowo-techniczne, mające wpływ na możliwości obronne kraju. Dziś wielu ludzi ma domy biurka są komputery osobiste. Ale pomyśl o tym. Pamięć RAM takiego komputera osobistego jest 125 – 250 razy większa w porównaniu do wspomnianego giganta. Wydajność jest ponad 1000 razy większa. I to nie jest literówka. Ponad tysiąc razy.

2 generacje oprogramowania do planowania

Pierwsze publikacje na temat wykorzystania technologii komputerowej do automatyzacji tworzenia planów zajęć pojawiły się na początku lat 60-tych ubiegłego wieku, zatem zadanie tworzenia planu zajęć z wykorzystaniem technologii komputerowej ma dość długą historię. Przez prawie 50 lat intensywnych badań tysiące specjalistów na całym świecie wykonało ogromną pracę intelektualną. Jednak zadanie tworzenia planów zajęć edukacyjnych, zarówno wtedy, jak i obecnie, jest nadal trudnym orzechem do zgryzienia. Nic dziwnego, że programy do tworzenia harmonogramu zajęć szkolnych pojawiły się i udoskonaliły wraz z rozwojem technologii komputerowej. Przejdźmy zatem (naturalnie w stylu telegraficznym) do bardzo warunkowych okresów tego rozwoju. Nie wdając się zbytnio w badania historyczne i nie narażając się na popełnienie dużego błędu, pojawienie się komputera (komputera elektronicznego) jest możliwe do roku 1945. To pojawienie się (znowu bez ryzyka dużego błędu) można przypisać potrzebie obliczeń wojskowych. Jednym z pierwszych zadań, które rozwiązano na pierwszych komputerach, było zadanie zestawiania tablic balistycznych dla artylerii i lotnictwa. Nie najmniejszą rolę w potrzebach wojska odegrało zadanie badania wybuchów atomowych i termojądrowych. Z powyższych powodów sam fakt istnienia komputera i zasady jego działania początkowo pozostawały tajne. Dostarczenie informacji o „charakterystykach taktycznych i technicznych” pierwszych komputerów szerokiemu gronu wąskich specjalistów - matematyków zajmujących się metodami numerycznymi zajęło około dziesięciu lat. Na wynik nie trzeba było długo czekać. Od 1955 roku nastąpił gwałtowny rozwój takiej gałęzi wiedzy naukowej, jak matematyka stosowana. Setki i tysiące praktycznie ważnych problemów stało się przedmiotem badań matematyków wykorzystujących technologię obliczeń elektronicznych, co doprowadziło do opracowania zupełnie nowych numerycznych metod rozwiązywania tych problemów. Ponieważ koszt komputerów był całkowicie nieporównywalny z efektem ekonomicznym, jaki mogły one przynieść dla cywilnego przedsiębiorstwa przemysłowego, jedynymi użytkownikami tej technologii byli wojsko i bardzo wąskie grono naukowców. Inaczej mówiąc, ci ludzie, którzy nie znali słów – drogie, koszty czy wyrażenia – efekt ekonomiczny. Ale czas mijał. Technologie wytwarzania i projektowania technologii komputerowej rozwijają się w szybkim tempie. W rezultacie wydajność komputerów rosła w niespotykanym dotąd tempie, a ich koszty szybko spadały. Ceny komputerów stale szły od astronomicznych do ziemskich (aczkolwiek nadal były wygórowane). Do roku 1965 krąg naukowców mających dostęp do technologii komputerowej w badaniach znacznie się powiększył. Do tego czasu (początek lat sześćdziesiątych), jak wspomniano powyżej, z tego okresu pochodzą pierwsze publikacje na temat układania planu zajęć na komputerach typu mainframe. Jest rzeczą całkiem naturalną, że praca miała początkowo charakter inscenizowany, a później teoretyczny. Wymyślenie wszystkiego, co można było łatwo wymyślić w związku z zadaniem ułożenia planu zajęć szkolnych, zajęło około piętnastu lat. Okres ten (od 1965 do 1980 r.) budzi ostre mieszane uczucia. Z jednej strony zaproponowano piękne i oryginalne modele matematyczne problemu układania planu zajęć (kolorowanie wierzchołków wykresów, kolorowanie krawędzi wykresów), z drugiej strony modele te bez wątpienia należy zaliczyć do bardzo uproszczona wersja problemu. Innymi słowy, problem nie został całkowicie rozwiązany, ani nawet sformułowany szczegółowo. Ponadto w 1976 roku ukazała się praca izraelskich matematyków, w której, ich zdaniem, wykazano zasadniczą trudność rozwiązania problemu układania planu zajęć szkolnych. Tak więc do 1980 roku, mimo że wydajność komputerów stale rosła, a ich koszt stale spadał, w wyniku czego cywilne przedsiębiorstwa przemysłowe przeszły już do kategorii aktywnych użytkowników technologii komputerowej, nasz problem nadal pozostał nie do końca rozwiązany, a technologia komputerowa dla głównego użytkownika – szkół, pozostała niedostępna. Być może temu okresowi można przypisać programy pierwszej generacji do planowania zajęć. Z dwóch powyższych powodów (trudność rozwiązania problemu oraz niedostępność technologii komputerowej dla końcowego użytkownika) zainteresowanie automatycznym planowaniem zajęć wyraźnie osłabło (a może nawet całkowicie wymarło). Uczelnie korzystające z tego oprogramowania odeszły od planowania zajęć na rzecz rejestrowania i monitorowania postępów studentów. Jeszcze raz podkreślmy, że zdecydowana większość dyrekcji szkół nawet nie wiedziała o istnieniu takich programów. Jednak już w tym czasie (naturalnie za granicą) wśród niektórych „jajowatych” studentów nastała moda na zestawy konstrukcyjne wykonane z komponentów radiowych. Nadeszła era komputerów osobistych. Moda okazała się bardzo lepka, a krąg „jajogłowych” stale się powiększał. Jest bardzo prawdopodobne, że konstruktorzy podzespołów radiowych pozostaliby garstką garstki „nienormalnych”, gdyby największy wówczas producent maszyn do pisania i jeden z najpopularniejszych wówczas komputerów, amerykański koncern IBM, około 1985 r. , gdybym w przenikliwy sposób nie zdawał sobie sprawy, że ci projektanci, gdyby otrzymali kształt maszyny do pisania, mogliby je zastąpić. I nie tylko wymienić, ale zrobić z maszyny do pisania superinteligentną maszynę do pisania, konkurującą z „wiodącymi technologiami” w branży wydawniczej. Oczywiście w tamtym czasie nikt, chyba najbardziej wizjonerski, nie mógł sobie wyobrazić, że projektanci wykonani z komponentów radiowych będą kiedykolwiek w stanie konkurować z prawdziwymi urządzeniami komputerowymi. Jednak kości zostały rzucone i rozpoczęła się masowa produkcja zabójców maszyn do pisania. Nie trzeba było długo czekać na pomysły produkcyjne, najpierw „dwa w jednym” (maszyna do pisania plus pomocnik biznesmena – arkusz kalkulacyjny), potem „trzy w jednym” (też plus program księgowy), potem „cztery w jednym” i tak dalej, i tak dalej, i tak dalej. Wczorajsi studenci monowenium magiczna różdżka zaczęli zamieniać się w miliarderów, a dawni projektanci podzespołów radiowych zaczęli coraz bardziej przypominać prawdziwe komputery elektroniczne. W technicznym i język biznesowy wprowadzono pełen szacunku skrót „PC”, który oznaczał komputer osobisty, a już na początku lat 90. XX wieku nikt nie miał wątpliwości, że na jego biurku nie stoi zabawka, ale całkowicie prawdziwy komputer elektroniczny. Odwrotne tendencje – z jednej strony gwałtowny wzrost produktywności dawnych zabawek, a z drugiej gwałtowny spadek ich cen, zrobiły swoje. W niektórych zaawansowanych szkołach, według dzisiejszych standardów, na biurkach dyrektorów znajdowały się, jak na dzisiejsze standardy, ogromne monitory, które krzyczały jak żywy wyrzut: „Wypełnijcie mnie niezbędnym oprogramowaniem”. Nic więc dziwnego, że przypomniała mi się pozornie zupełnie zapomniana idea planowania sesji treningowych. Tysiące miłośników łatwego pieniądza pospieszyło z napisaniem programów dla szkół, gwarantujących całkowitą automatyzację wszystkiego, co wpadło im w ręce. Być może okres ten można przypisać programom drugiej generacji, które automatyzują proces tworzenia harmonogramów zajęć szkolnych. W latach 90. branża komputerów osobistych doświadczyła niesamowitego rozwoju. Produktywność komputerów osobistych podwajała się niemal co roku i każdy rok przynosił innowacyjne produkty programowe. Pracującym na tej roli „rozerwały się podeszwy ich butów”. Ale programy do tworzenia planów lekcji jakoś nie chciały działać poprawnie... Teraz oczywiście trudno powiedzieć, czy twórcy programów do tworzenia planów lekcji wiedzieli o dziedzictwie, jakie pozostawili im ich poprzednicy ubiegłego wieku i o ostrzeżeniu izraelskich matematyków w 1976 roku, że problem ten jest trudny do rozwiązania, ale faktem jest, że administracja placówek oświatowych powoli skreślała stare, dobre maszyny do pisania, zastępując je komputerami osobistymi. Harmonogram nadal, z nielicznymi wyjątkami, był sporządzany ręcznie. Wraz z początkiem XXI wieku, wraz z ostateczną dominacją systemów operacyjnych z graficznymi interfejsami użytkownika, następuje koniec drugiej generacji programów do planowania zajęć w szkołach, które korzystały z pseudograficznego interfejsu minionej epoki. system operacyjny MS-DOS. Branża komputerów osobistych skutecznie zatrzymała swój szybki rozwój i przeszła do osławionej „stabilności”. Technologia komputerów osobistych przekroczyła poziom wydajności dużych komputerów w połowie lat 80. ubiegłego wieku, wszystko było gotowe do opracowania programów trzeciej generacji. I rzeczywiście, pod koniec ubiegłego wieku niesamowita liczba producentów po raz kolejny, ale już, jak im się wydawało, na nowym poziomie technicznym i technologicznym, podjęła się opracowywania programów do układania planu zajęć szkolnych. Na tle wygaśnięcia zauważalnego (aczkolwiek stopniowego) wzrostu produktywności komputerów osobistych i stabilizacji pomysłów w dziedzinie oprogramowania, powstały programy, które można zaliczyć do programów trzeciej generacji. Główną cechą tych programów, jak nam się wydaje, jest to, że można je opracować, uwzględniając zarówno błędy, jak i oryginalne ustalenia swoich poprzedników. Mamy tutaj na myśli przede wszystkim twórców z lat dziewięćdziesiątych. W przypadku wyników matematycznych z lat sześćdziesiątych, siedemdziesiątych i osiemdziesiątych sytuacja jest prostsza. Jeśli o nich wiesz, to ich używasz; jeśli nie wiesz, to „wymyślasz nowe koło”. Inną cechą jest to, że programy te zostały opracowane przy użyciu nowego wówczas graficznego interfejsu użytkownika. Nie ma wątpliwości, że interfejs graficzny zapewnia programiście zasadniczo świetne możliwości w porównaniu z pseudograficznym (tekstem). Ale jednocześnie kryje się w tym niebezpieczeństwo. Jeśli zaczniemy porównywać programy planu lekcji dostępne na rynku (w użyciu), odkryjemy absolutnie niesamowitą różnorodność sposobów generowania (wprowadzania) danych początkowych niezbędnych do obliczeń, chociaż z matematycznego punktu widzenia wszystkie programy to robią ( lub przynajmniej powinien to zrobić) absolutnie to samo. Tym samym na jakość programów nauczania w szkołach zaczęto znacząco wpływać na spójność i wygodę interfejsu użytkownika. Dziś (2013) warto zauważyć, że w porównaniu do programów z lat dziewięćdziesiątych programy trzeciej generacji (zero) stały się dość „mądrzejsze”. Optymizm deweloperów zauważalnie osłabł. Nikt (albo prawie nikt) nie obiecuje całkowitej automatyzacji wszystkiego, co pod ręką. Wiele projektów rozpoczętych pod koniec lat dziewięćdziesiątych przestało już istnieć ze względu na brak popytu. Inne wciąż się rozwijają i doskonalą. Jeszcze inne zatrzymały swój rozwój na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat. Jednak, jak już wcześniej zauważono, jest jeszcze za wcześnie, aby mówić o ostatecznym i nieodwołalnym rozwiązaniu problemu układania planu zajęć szkolnych.

3 Czy takie programy są potrzebne?

Zwykle mówiąc o korzyściach (konieczności) stosowania programu do automatycznego planowania zajęć, wskazują na taki czynnik, jak zmniejszenie o rząd wielkości kosztów (czasu) pracy dyrektora przy ustalaniu planu zajęć. Często podkreśla się, że lepszą jakość harmonogramów można uzyskać za pomocą komputera. Chociaż argument ten, biorąc pod uwagę to, co powiedziano poniżej, nie jest pozbawiony kontrowersji. Naszym zdaniem należy zgodzić się, że obliczanie planu zajęć za pomocą komputera, oprócz oszczędności czasu i uzyskania lepszej jakości planu zajęć, z jednej strony wykluczy subiektywne oceny i osobiste sympatie dyrektora do nauczyciela (część nauczycieli), przy ustalaniu planu zajęć, w tym przy rozkładaniu obciążenia dydaktycznego, a z drugiej strony całkowicie wyeliminuje niezasłużone oskarżenia pod adresem dyrektora ze strony nauczycieli o tak subiektywne oceny i sympatie, gdyż oczywistym jest, że komputer to „osoba niezainteresowana” (komputer jest „winny” wszystkiego). W ten sposób można usprawnić obliczanie rozkładu obciążenia dydaktycznego i harmonogramu na komputerze klimat psychologiczny w kadrze nauczycielskiej (przestrzegać zasad uczciwości i równości), tak jak sędzia meczowy poprawia nastrój zawodnikom drużyny piłkarskiej po podjęciu decyzji o prawie pierwszego kopnięcia piłki za pomocą losów. W 2001 roku firma Chronobus przeprowadziła ankietę wśród prawie 1000 moskiewskich szkół na temat potrzeby stworzenia i wdrożenia zautomatyzowanego miejsca pracy (a) „Harmonogram”. Wyniki ankiety pokazały, że wszystkie szkoły szczerze pragną skorzystać z takiego programu, ale nikt tego nie robi. Co więcej, powodem jednomyślnego lekceważenia takich narzędzi automatyzacji nie jest ich brak niezbędny sprzęt czy pieniądze, ale jakość programów oferowanych na rynku. Nierzadko pojawiało się stwierdzenie: „Gdyby zaproponowano mi półtorakrotną podwyżkę wynagrodzenia, ponieważ korzystam z takiego programu zajęć szkolnych, wówczas odmówiłbym tej propozycji”. Innymi słowy, zdaniem dyrektorów, plany zajęć to oprogramowanie, którego koszt jest ujemny. Dziś, dwanaście lat po wspomnianym badaniu, potencjalni użytkownicy programów do układania planów edukacyjnych – dyrektorzy szkół – w jeszcze większym stopniu i nie bez wnikliwości wykształcili utrwalony, negatywny, a często agresywny, stosunek do tych programów. Wprowadzająca w błąd reklama na temat narzuconej „szkolnej przestrzeni informacyjnej” kreuje wizerunek twórców tej przestrzeni jako oszustów sprzedających zgniły towar. Zdaniem dyrektorów szkół z dużym stażem pracy, praktyka pokazuje, że programy te mogą służyć jedynie jako narzędzie do wstępnego ułożenia obiektów z późniejszą ręczną obróbką, a także przechowywania informacji i ich drukowania. Po zautomatyzowanym rozmieszczeniu obiektów (program z reguły organizuje od 40 do 70%) praktycznie niemożliwe jest uwzględnienie wymagań higienicznych dotyczących harmonogramu lekcji, ponieważ konieczne jest nie tylko dostarczenie pozostałych nieuporządkowanych obiektów , ale także znacząco zmienić (nawet do 60%) zautomatyzowane rozmieszczenie obiektów w myśl zasady „tylko po to, żeby to ułożyć”. Doświadczeni mistrzowie w swoim rzemiośle zalecają, aby początkujący przy tworzeniu planu zajęć korzystali z kilkunastu wskazówek, potwierdzonych wieloletnim doświadczeniem i praktyką, stosując zamiast komputera układy plansz zajęć wykonane z kartek tektury, kolorowego papieru , szeroka przezroczysta taśma, klej, kieszenie i tak dalej. I z pewnością mają rację. Korzystanie z komputera w trybie zwykłego edytora (jak znanego edytora tekstu) lub korzystanie z programów prowadzących proces układania zajęć w ślepe zaułki, gdy teoretycznie ani jedna lekcja nie da się zmieścić w siatce planu zajęć, nic nie da ale nieuzasadnione trudności, niedogodności i złość. Oczekiwania użytkowników takich programów (dyrektorów) nie budzą wątpliwości. Ich zdaniem programy do układania planu zajęć po wprowadzeniu wszystkich wstępnych danych powinny w trybie w pełni automatycznym stworzyć plan zajęć przewyższający jakością plan zajęć ręcznie. Nieadekwatność oczekiwań użytkowników i wyników uzyskiwanych z takich programów powoduje agresywną postawę użytkowników wobec tych programów, a wraz z nimi wobec systemów automatyki „rozszerzających przestrzeń informacyjną szkoły”. Należy zauważyć, że twórcy programów do układania planów zajęć szkolnych w okresie „ naturalna selekcja „podzielono na trzy grupy. Pierwsza grupa publicznie broni stanowiska, że ​​problemu automatycznego obliczania planu zajęć szkolnych w zasadzie nie da się rozwiązać. I dlatego „nie bądź głupi” nawet nie próbują tego robić. A ci, którzy próbują, ich zdaniem, są kompletnymi ignorantami. „Nie mamy programu do obliczania planu zajęć szkolnych, ale edytor planu zajęć. Nie budujemy harmonogramu zamiast człowieka, ale pomagamy mu zbudować jego własny (ręczny) harmonogram” – z dumą deklarują. Druga grupa deweloperów deklaruje, że ich celem jest całkowita automatyzacja zajęć szkolnych, jednak w swoich materiałach reklamowych i instrukcjach obsługi dyplomatycznie milczy na temat osiągnięcia tego celu. „Nasz program może budować harmonogram w trybie automatycznym, ręcznym i mieszanym (półautomatycznym)” – stwierdzają, nie oszukując użytkowników. Twórcy ci nie skupiają uwagi potencjalnych użytkowników na tym, że koń może pić wodę z rzeki, ale nie może jej wypić, a program może automatycznie zbudować harmonogram, ale nie może go zbudować. Naszym zdaniem jest to bardzo wyważona i godna pozycja, która mimo odrobiny przebiegłości może budzić jedynie szacunek. A przynajmniej nie powoduje to agresywnego podejścia użytkowników do programistów. I wreszcie trzecia grupa programistów. „Wprowadź dane początkowe, kliknij przycisk Oblicz, a za kilka minut masz gwarancję otrzymania harmonogramu z rozmieszczeniem wszystkich zajęć bez wyjątku. Nie ma ograniczeń co do wielkości problemu. Co najmniej 99 klas, co najmniej 216 nauczycieli, co najmniej połowa w niepełnym wymiarze godzin. Podzielimy klasę na grupy liczące co najmniej 256 grup. Istnieją ograniczenia dotyczące nauczycieli i przedmiotów. Każdy nauczyciel wybiera dogodne dla siebie dni i godziny pracy. Nie ma okien dla nauczycieli. Zajęcia z przedmiotów odbywają się wyłącznie w godzinach przewidzianych dla tych przedmiotów. Ścisłe trzymanie się podobieństw. Każdemu przedmiotowi przypisana jest skala trudności. Gwarantowane jest dokładne przestrzeganie norm sanitarnych rozkładu całkowitej złożoności elementów w czasie.” – mówią bez wahania. Nawiasem mówiąc, ten prosty ruch podejmują twórcy najbardziej bezradnych programów pod względem automatycznego planowania, a ponadto niechlujny wygląd (choć jest taki, który wygląda bardzo atrakcyjnie). Microsoft trafnie nazwał takie programy „psami żywnościowymi”. Trudno powiedzieć, co dokładnie motywuje ludzi, którzy angażują się w bezpośrednie i proste oszukiwanie konsumentów. To oszustwo zawsze staje się oczywiste, gdy szkolny program nauczania zostaje włączony do programu po raz pierwszy. Zgodnie z ustawodawstwem rosyjskim, zgodnie z art. 179 Kodeksu cywilnego Federacji Rosyjskiej transakcje dokonane pod wpływem oszustwa mogą zostać uznane przez sąd za nieważne, a oszust zwraca oszukanemu wszystkie otrzymane pieniądze, rekompensuje oszukanemu rzeczywistą szkodę, a ponadto musi przekazać do dochodu państwa taką samą kwotę, jaką uzyskał ze sprzedaży programu.

4 Trochę o złożoności rozwiązywanego problemu

Warto powiedzieć kilka słów o złożoności rozwiązania problemu tworzenia planu zajęć szkolnych. Wykwalifikowanym użytkownikom komputera osobistego, wierzącym w jego wszechmoc, wydaje się, że zadanie stworzenia planu zajęć szkolnych jest niemal trudniejsze niż zadanie stworzenia na przykład wysokiej jakości edytora wideo lub edytora dźwięku. Jednakże, jak wspomniano wcześniej, trudno jest policzyć liczbę badaczy, którzy w taki czy inny sposób badali ten problem. Wśród nich jest kilkudziesięciu doktorów nauk technicznych i fizyko-matematycznych, setki kandydatów na kierunki nie tylko techniczne, ale także fizyczne i matematyczne, nie mówiąc już o tysiącach zwykłych miłośników zagadek matematycznych, do których z pewnością należy liczna armia studentów w kierunki techniczne i fizyko-matematyczne. Wśród badaczy problemu układania planu zajęć szkolnych można wymienić dwóch akademików - V.S. Tanaeva i V.S. Mikhalevicha, można też wymienić zagranicznych naukowców o światowej renomie. Oprócz naukowców, wybitni biznesmeni nie zaniedbali zadania układania planów szkolnych. A jednak, mimo bez przesady tytanicznych wysiłków badaczy, nie ma co mówić o całkowitym i kompleksowym (a przynajmniej zadowalającym) rozwiązaniu problemu ułożenia planu zajęć. Na potwierdzenie tego, co zostało powiedziane, podajemy cytat znanego rosyjskiego matematyka. ... Ponieważ zadanie tworzenia harmonogramów jest dobrze znane każdemu z życia szkolnego, na każdym kursie jest jeden lub więcej uczniów przytłoczonych ideą algorytmizacji tworzenia planu zajęć. Dlatego muszę Was ostrzec, że jest to bardzo trudne zadanie. ... Istnieje nauka specjalna - teoria planowania, która bada i systematyzuje tego rodzaju problemy, a także różne przybliżone metody ich rozwiązywania (prawie nie ma nadziei na metody dokładne). Szczególne miejsce wśród nich zajmują metody heurystyczne, w których podejmuje się próby opisu logiki i techniki działań dyspozytora. ... Jedna interesująca obserwacja. Ale najpierw przytoczmy jeszcze jeden cytat. Hipotezę czterech kolorów można słusznie nazwać „chorobą czterech kolorów”, ponieważ pod wieloma względami jest podobna do choroby. Jest wysoce zaraźliwy. Czasami przebiega to stosunkowo łatwo, ale w niektórych przypadkach staje się długotrwałe lub nawet groźne. Nie ma przeciwko niemu szczepionek; Jednak osoby o w miarę zdrowym organizmie po krótkiej epidemii nabywają odporność na całe życie. Osoba może zachorować na tę chorobę kilka razy i czasami towarzyszy jej silny ból, ale nie odnotowano żadnych zgonów. Znany jest co najmniej jeden przypadek przeniesienia choroby z ojca na syna, zatem może ona być dziedziczna. Tutaj wybitny amerykański matematyk drwi ze starożytnego problemu kolorowania Mapa polityczna w czterech kolorach, przy czym kraje dzielące wspólną granicę powinny być pomalowane na różne kolory. Wydaje się, że wszystko, co powiedział, można przypisać zadaniu ułożenia planu zajęć. Autor tych wersów postanowił więc, najlepiej jak potrafił, śledzić przyszła kariera osoby, które obroniły pracę magisterską na dany temat. Wydawać by się mogło, że „sam Bóg” nakazał nowo powstałemu naukowcowi obrócić swoje osiągnięcia naukowe w pieniądze. Oznacza to, że w jakiś sposób wprowadź swój pomysł na rynek, ponieważ prawie zawsze po obronie rozprawy pozostaje jakiś program lub część zautomatyzowanego systemu planowania zajęć. Więc nie. Wszystkie znane autorowi przypadki obrony rozprawy na ten temat kończą się w jeden sposób – po obronie kandydat rezygnuje z tego zadania i z reguły rozpoczyna (lub kontynuuje) karierę nauczyciela akademickiego. Innymi słowy, zyskuje dożywotnią, trwałą odporność na zadanie układania planu zajęć szkolnych. Na zakończenie naszej ogólnej dyskusji na temat złożoności rozwiązania problemu układania planu zajęć przytoczmy jeszcze dwie opinie. Najpierw jednak zwróćmy uwagę na to, kto wyraża tę opinię. Nie jest tajemnicą, że niektórzy szkolni nauczyciele informatyki w napadach eksperymentów dydaktycznych zlecają dzieciom w wieku szkolnym „pracę domową”, aby opracować program tworzenia planu zajęć dla ich ulubionej szkoły. Uczniowie oczywiście zakasują rękawy i entuzjastycznie podejmują się tego zadania. W efekcie tego pomysłu w Internecie można znaleźć liczne dyskusje i teorie na ten temat ze strony wspomnianego kontyngentu. Czego Pionierzy nie wymyślają i jakich opinii nie wyrażają… Nie mniej emocji ten temat powoduje również, że osoby z wykształceniem technicznym próbują zautomatyzować działania dyspozytorów na swojej ulubionej uczelni. Ale te opinie, delikatnie mówiąc, nie cieszą się dużym zainteresowaniem. Zawodowi matematycy, specjaliści w dziedzinie teorii rozkładów zajęć, niezwykle rzadko wypowiadają się o problemie układania planu zajęć. Dlatego (a nawet bardziej) ich opinia na ten temat wydaje się bardzo interesująca. Więc. Sockow Jurij Nazarowicz, doktor fizyki i matematyki. Nauk ścisłych, profesor, główny pracownik naukowy Wspólnego Instytutu Problemów Informatycznych Narodowej Akademii Nauk Białorusi w Mińsku, jeden z najwybitniejszych specjalistów w dziedzinie teorii harmonogramu, autor szeregu monografii na temat teorii harmonogramu. W swoim artykule pisze zwłaszcza: ... Z matematycznego punktu widzenia problem skonstruowania optymalnego planu treningowego jest dość złożony, gdyż należy do klasy tzw. problemów NP-trudnych. ... W tym artykule pokazano, jak kolorowanie wierzchołków wykresu można wykorzystać do skonstruowania planu treningowego. ... ... Problem kolorowania wierzchołków grafu jest NP-trudny, stąd jego uogólnienie opisane w rozdz. 2 jest również problemem NP-trudnym. ... Dalej. Lazarev Alexander Alekseevich, doktor fizyki i matematyki. Nauk ścisłych, profesor, główny pracownik naukowy Instytutu Problemów Zarządzania im. V.A. Trapeznikova RAS, Moskwa, jedna z najwybitniejszych specjalistów w dziedzinie teorii harmonogramu, autorka szeregu monografii na temat teorii harmonogramu. W swoim artykule pisze zwłaszcza: ... Problem planowania zajęć edukacyjnych jest dobrze znanym problemem optymalizacji kombinatorycznej zwanym „planowaniem zajęć”. Nawet znalezienie wykonalnego harmonogramu jest poważnym problemem NP-trudnym. Dlatego przy jego rozwiązywaniu konieczne jest zastosowanie metod matematycznych do rozwiązywania problemów optymalizacji kombinatorycznej. ... W skrócie: - „Spuść wodę, osusz wiosła, zgaś światła…”

5 Rynek oprogramowania rozkładowego

Rynek oprogramowania do harmonogramowania, który rozwinął się wraz z rynkiem wszelkich programów do komputerów osobistych, wydaje się po prostu wyjątkowy, a co najmniej zaskakujący, a w najgorszym przypadku bardzo dziwny. Co zatem czyni go wyjątkowym lub dziwnym? Czy widziałeś kiedyś taką reklamę: - „Kup nasz odkurzacz, który nie zasysa kurzu”. Lub tak: „Wszystkie doniczki, które możemy Ci zaoferować, są pełne dziur”. Albo tak: „Nasz telewizor jest wyjątkowy – nigdy niczego nie pokazuje”. A oto ogłoszenie: „Kupcie nasz program do tworzenia planu zajęć, który nie może go stworzyć, ale może go stworzyć” – musieliśmy zobaczyć tyle, ile chcieliśmy. „No cóż, kupuj, kupuj, kupuj. Nasz program może również utworzyć harmonogram. Zorganizuje dla Ciebie prawie wszystkie zajęcia, ale resztę zrobimy sami. Wyjście ze ślepego zaułka jest niezwykle interesujące. No cóż, przynajmniej za 15 dolarów. To nie są duże pieniądze, tak ciężko pracowaliśmy…” Ile więc kosztuje odkurzacz, który nie zasysa kurzu, patelnia z dziurami czy telewizor, który nic nie pokazuje? Zanim odpowiemy na to trudne pytanie, spróbujmy oszacować liczbę potencjalnych nabywców i porównać ją z liczbą szkół (dyrektorów), które już dokonały zakupu. Demografowie odkryli, że około 16% populacji krajów rozwiniętych to dzieci w wieku szkolnym. To właśnie tę liczbę wykorzystuje się przy budowie nowych szkół w nowych obszarach rozwoju. Następnie wykonamy obliczenia arytmetyczne na przykładzie Federacji Rosyjskiej (w końcu naszej ojczyzny). Zatem populacja wynosi około 140 milionów ludzi. Uczniów jest więc około 22 miliony, szkół jest około 50 tysięcy, co oznacza, że ​​średnia liczba uczniów w szkole wynosi 440 osób. Ale to jest średnia kwota. Wiadomo, że na przestrzeni ostatnich 60 – 70 lat za standardowe projekty szkolne uważano szkoły dla 1000 – 1400 uczniów. Stąd wniosek – jest ogromna liczba szkół, w których liczba uczniów jest znacznie mniejsza od naszej średniej – 440 osób. Oczywiście są to szkoły w obszary wiejskie lub w bardzo małych miastach. Mocniejszy wniosek jest zatem taki, że ogromna liczba szkół w zasadzie nie potrzebuje programów do planowania zajęć. Oczywiście bardzo trudno jest oszacować liczbę szkół, które w zasadzie nie potrzebują takich programów. Jeśli jednak przyjrzymy się uważnie sufitowi, zobaczymy tam liczbę - 70%. Z tego wynika, że ​​w 30% szkół liczba uczniów wynosi co najmniej 500 uczniów i dla takich szkół nie zaszkodzi program, który nie może stworzyć planu zajęć, ale może go stworzyć. Otrzymujemy ostateczną liczbę - 15 tysięcy szkół. Być może na tym polega potencjalna zdolność rynkowa Federacji Rosyjskiej. Ale co mamy dzisiaj w rzeczywistości? Pytanie nie jest proste. Nie ma wiarygodnych statystyk. Przede wszystkim przychodzi mi na myśl jeden program, który był „bezpłatny” dla wszystkich szkół w Federacji Rosyjskiej. Rozwój tego programu rozpoczął się w 1998 r., a koniec ( Ostatnia wersja) do 2003 roku. Przez wygląd, zwłaszcza jak na swoje czasy, program z pewnością nie jest zły. W porównaniu do innych podobnych programów ma bardzo logiczny i przemyślany interfejs użytkownika. Naszym subiektywnym zdaniem najlepszy interfejs użytkownika. Jednakże, mimo że istnieje przycisk Utwórz harmonogram, program jest całkowicie bezradny, jeśli chodzi o automatyczne (bez interwencji człowieka) planowanie. Nie jest w stanie rozwiązać nawet tych prostych podzadań, z którymi inne programy mogą z łatwością sobie poradzić. Sądząc po recenzjach w Internecie, prawie nikt nie korzysta z tego programu. Uznajemy więc to za „tło promieniowania”, które nie ma wpływu na ogólną sytuację rynkową. Przejdźmy dalej. Zadajmy to pytanie. Czy na rynku istnieją programy, które choć w części mogą pomóc dyrektorowi w ułożeniu planu zajęć? Na przykład wielu dyrektorów szkół ręcznie sporządza harmonogram składający się z dwóch etapów. W pierwszym etapie, jak mówią, „zajmują się obcokrajowcami”. Inaczej mówiąc, tworzą harmonogram zajęć dla nauczycieli i zajęć podczas nauki języka obcego. Drugi etap to wszystko inne. Przynajmniej dwa programy na rynku radzą sobie godne pozazdroszczenia z tym pierwszym etapem. Tutaj możesz zaplanować harmonogram zajęć fakultatywnych. W tym przypadku aranżowanych jest od 10 do 40 procent zajęć. Zatem korzystanie z komputera wyposażonego w te programy ma oczywiście pewne zalety. Co więcej, jeden z tych programów bardzo agresywnie i uporczywie stara się dotrzymać harmonogramu. W niektórych przypadkach, choć rzadkich, udaje jej się to osiągnąć. Drugi przy wypełnianiu harmonogramu jest zupełnie bezradny. Zatem ile osób korzysta dziś z oprogramowania do planowania zajęć w Federacji Rosyjskiej? Niektórzy producenci takiego oprogramowania publikują na swoich stronach internetowych informacje o swoich klientach. To prawda, że ​​​​informacje te należy traktować bardzo ostrożnie. Jak wspomniano powyżej, niektórzy producenci w „napadach marketingu” uciekają się do bardzo prostego oszukiwania potencjalnych klientów. A jednak oddzielając ziarno od plew, otrzymujemy liczbę około 1500 szkół. Co stanowi około 10% potencjalnej pojemności rynku. Dlatego 90% potencjalnych klientów nie zostało jeszcze skonwertowanych. Skupmy się teraz na rynku światowym. Jak wynika z poprzednich obliczeń, bardzo w wygodny sposób obliczanie liczby potencjalnych klientów odbywa się w ten sposób. Bierzemy populację kraju, odrzucamy cztery zera i otrzymujemy liczbę potencjalnych klientów. To właśnie zrobimy. Europa - 500 milionów ludzi. USA – 300 milionów ludzi. Kanada – 30 milionów ludzi. Japonia – 125 milionów ludzi. Australia – 20 milionów ludzi. Inne kraje rozwinięte - 25 milionów ludzi. Oto on – „Złoty Miliard”. Odrzucamy cztery zera. Pozyskujemy 100 tysięcy potencjalnych klientów. Teraz pytanie brzmi: „Ile szkół z tego złotego miliarda korzysta z oprogramowania do tworzenia planu zajęć?” Stosujemy tę samą metodologię oddzielania ziarna od plew, jak w przypadku Federacji Rosyjskiej. Dostajemy liczbę - około 30 tysięcy szkół. Co stanowi 30% rynku. Jednocześnie 70% jest otwartych na marketing agresywny (hilling). Teraz pozostaje tylko zamienić ilość w jakość. Oznacza to, że pomnóż liczbę potencjalnych klientów przez cenę jednej licencji na oprogramowanie. Innymi słowy, oszacuj pojemność rynku światowego w rublach amerykańskich. Ale aby to zrobić, musisz znać cenę takiej licencji. Zastanawiam się, czy czytelnik kiedykolwiek trzymał w rękach grubą książkę o podobnym tytule: „Koszt oprogramowania”. Ale musieliśmy. W rzeczywistości formuła jest bardzo prosta. Oprogramowanie, niezależnie od tego, jak bardzo jest złożone i duże, kosztuje dokładnie tyle, ile płaci za nie klient (użytkownik). Najwyraźniejszym tego przykładem jest system operacyjny Windows firmy Microsoft. Zapewne niewiele osób uważało, że pod względem ilości pracy, talentu, wiedzy itp. lądowanie człowieka na Księżycu w porównaniu z tym systemem operacyjnym to dziecinne żarty. A jednak sto pięćdziesiąt dolarów za baryłkę i jesteś legalnym użytkownikiem. Problem polega tylko na tym, że liczba potencjalnych klientów – użytkowników systemu operacyjnego i programu do tworzenia planu zajęć – nie jest porównywalna ani w pierwszym, ani w drugim przybliżeniu. Stąd wniosek: - „Mimo, że niektórzy proszą o 15 dolarów za nieszczelne garnki, program, który naprawdę mógłby rozwiązać większość problemów dyrektorów szkół, musi być drogi”. Pozostaje tylko odpowiedzieć na pytanie: - „Co jest drogie?” Oczywiście każdy ma swoje własne wyobrażenia na temat „Drogiego”. Ale prawdopodobnie dla dyrektora (lub podobnego stanowiska, jeśli mówimy o rynku globalnym) jego miesięczna pensja jest droga. Oznacza to, że od 1000 do 5000 dolarów amerykańskich. To właśnie obserwujemy lub przynajmniej wcześniej obserwowaliśmy w rzeczywistości. Na początku programy te kosztowały dokładnie tyle samo na rynku światowym. Spadek cen, jak nam się wydaje, nastąpił właśnie dlatego, że nagle okazało się, że kupiono patelnię z dziurami za 5000 dolarów. I wreszcie, mnożąc ilość przez cenę, otrzymujemy przybliżoną zdolność światowego rynku oprogramowania do tworzenia planu zajęć szkolnych - od 100 do 500 milionów dolarów amerykańskich. Oznacza to, że rynek ten jest nie mniej pieniężny niż, powiedzmy, rynek różnych systemów projektowania wspomaganego komputerowo w przemyśle i budownictwie. A tak przy okazji, nie mniej naukowo-intensywne.

6 Algorytm rozwiązania problemu „starożytnego Egiptu”.

Wiosną 2012 roku archeolog zwrócił się do znanych mu programistów z dziwną prośbą. Według niego, rozszyfrowując starożytne rękopisy egipskie, natknął się na opis algorytmu układania planu zajęć szkolnych. Autorstwo algorytmu przypisywano egipskiej kapłance o imieniu Anush. Właściwie jego prośbą było sprawdzenie nowoczesny komputer Czy ten algorytm rzeczywiście jest w stanie stworzyć plan zajęć szkolnych? Na początku przyjaciele się z niego śmiali. Ale po dokładnym zapoznaniu się z dziwnymi zapisami, nadal postanowiliśmy je sprawdzić. Zacznijmy więc opisywać ideę tego algorytmu, a właściwie krótkie podsumowanie tłumaczenia starożytnego rękopisu. Powiedzmy najpierw, że sama terminologia tego algorytmu i organizacja starożytnej szkoły egipskiej mają odrębne znaczenie historyczne, ale ponieważ ten artykuł nie jest przeznaczony dla historyków, przedstawimy algorytm we współczesnej terminologii znanej dzisiejszym ludziom. Główna różnica między algorytmem starożytnego Egiptu (w dalszej części tekstu pominiemy słowo starożytny Egipt) a współczesnymi podejściami polega na tym, że problem jest podzielony na części, a dokładniej na serię problemów rozwiązywanych sekwencyjnie, przy czym każdy problem rozwiązywany jest w poprzednim kroku stanowi ograniczenie dla rozwiązania problemu w następnym kroku. We współczesnej terminologii stosuje się metodę dekompozycji rozwiązywanego problemu. Należy zauważyć, że każdy indywidualny problem rozwiązywany sekwencyjnie w trakcie algorytmu nie jest NP-trudny (nierozwiązalny). Dzięki temu możesz korzystać rozwiązanie sekwencyjne szereg łatwych do rozwiązania problemów, całkowicie rozwiązuje cały problem tworzenia planu zajęć szkolnych. Na pierwszym kroku należy wybrać tryb działania placówki edukacyjnej, czyli określić, ile dni w tygodniu będzie pracować szkoła (5 lub 6) oraz określić liczbę lekcji odbywających się w ciągu dnia szkolnego (odpowiednio 7 lub 6). Należy także ustawić liczbę klas uczniów w szkole. Następnie musisz nałożyć ograniczenia na godziny, w których nie odbywają się lekcje. Ten ostatnie godziny każdy dzień szkolny. W przypadku klas młodszych (w naszej terminologii zaczyna się to od klasy 5) takich zakazów jest więcej, dla klas średnich jest ich mniej, a dla najstarszych (klasa 11) zakazów tych całkowicie nie ma. Co pasuje do naszego standardy sanitarne. Zapamiętana jest tabela zakazów prowadzenia lekcji, która będzie stosowana w całym algorytmie. Na drugim etapie opracowywany jest grafik dla pracowników zatrudnionych w niepełnym wymiarze godzin. Okazało się, że starożytne egipskie instytucje edukacyjne nie gardziły pracą w niepełnym wymiarze godzin. Główną cechą tego zadania jest to, że pracownicy zatrudnieni w niepełnym wymiarze godzin mogą zadeklarować w formie ultimatum dni, w których będą pracować. Ponadto niektórzy pracownicy zatrudnieni w niepełnym wymiarze godzin mogą odmówić pracy na pierwszej lekcji we wszystkich dniach roboczych, w których pracują. Najwyraźniej tymi pracownikami zatrudnionymi w niepełnym wymiarze godzin były kobiety i nie mogły wcześniej przychodzić do szkoły. Zadanie rozwiązano za pomocą algorytmu przepisowego kolorowania wierzchołków zwykłego grafu. Z tym modelem matematycznym można szczegółowo zapoznać się korzystając ze wspomnianego już artykułu lub przy pomocy licznych innych artykułów w czasopismach, na przykład [,], a także zapoznając się z książkami [,]. Następnie dla każdej lekcji (klasa, nauczyciel, czas) za pomocą algorytmu rozwiązania zadania zadaniowego wybierana jest sala, w której będzie przeprowadzana ta lekcja. Algorytm rozwiązywania problemu przypisania opisano w wielu współczesnych podręcznikach, w szczególności można się z nim zapoznać w książce. Zakończeniem drugiego etapu jest operacja połączenia tabeli zakazów prowadzenia lekcji, zbudowanej zgodnie z obostrzeniami sanitarnymi i wynikającego z niej harmonogramu dla pracowników zatrudnionych w niepełnym wymiarze godzin. Otrzymujemy w ten sposób nową tabelę zakazów prowadzenia lekcji, która będzie jednym z ograniczeń dla kolejnego kroku algorytmu. Trzeci krok polega na rozwiązaniu problemu prowadzenia zajęć wybranych przez studentów (w naszej terminologii zajęć fakultatywnych). Specyfiką tego zadania jest to, że o określonej godzinie szkolnej pewna liczba klas jest łączona w strumienie, a następnie o tej godzinie rozchodzą się na zajęcia fakultatywne. Konstrukcja harmonogramu będzie polegała na tym, że dla każdego strumienia będzie przydzielony termin, w którym odbywać się będą zajęcia fakultatywne, przy czym powołanie nauczycieli nastąpi po ustaleniu całego harmonogramu. Oznacza to, że na tym etapie nauczyciele nie są przydzielani do prowadzenia zajęć fakultatywnych. Przy konstruowaniu planu zajęć przestrzegana jest zasada – na dowolny strumień w ciągu jednego dnia akademickiego na realizację przedmiotu fakultatywnego można przeznaczyć nie więcej niż jedną godzinę akademicką. Dodatkowo obowiązuje jeszcze jedna zasada – zajęć fakultatywnych nie można planować w jednym czasie dla więcej niż jednego strumienia. Zasada ta (ograniczenie) wydaje się całkiem rozsądna, gdyż przy prowadzeniu zajęć fakultatywnych gwałtownie wzrasta zapotrzebowanie na lokal do prowadzenia zajęć. Został on wprowadzony właśnie po to, aby zapobiec sytuacji, gdy potrzeba kilku wątków duża liczba wolny lokal. Na tym etapie nie wybiera się lokali do prowadzenia zajęć fakultatywnych ani nauczycieli, zostaną oni wybrani wspólnie z nauczycielami po skonstruowaniu całego harmonogramu zajęć. Algorytmem rozwiązania problemu prowadzenia zajęć fakultatywnych jest algorytm przepisowego kolorowania wierzchołków zwykłego grafu, na który wskazaliśmy opisując poprzedni krok. Nowa tabela zakazów prowadzenia lekcji jest zbudowana dokładnie w taki sam sposób, jak w poprzednim kroku. Powstały harmonogram jest łączony z tabelą zakazów. Na czwartym kroku algorytm budowania harmonogramu zajęć z nauki języka obcego. Cechą szczególną tego zadania jest możliwość podziału klasy na grupy. Nauczyciele nie mogą ultimatum deklarować, w jakie dni będą pracować. Jednakże nauczycielom mającym niewielkie obciążenie pracą gwarantuje się jeden lub dwa dni wolne i zostaną im przyznane. Podobnie jak w drugim kroku algorytmu, niektórzy nauczyciele języka obcego mogą wymagać zwolnienia z zajęć w pierwszej godzinie dnia roboczego, w której pracują. Problem planowania zajęć nauczycieli/klas do nauki języka obcego, podobnie jak w kroku drugim i trzecim, rozwiązuje się za pomocą algorytmu przepisowego kolorowania wierzchołków zwykłego grafu. Podobnie jak w kroku drugim, stosując algorytm przydziału każdej lekcji, a właściwie każdej grupy uczniów i ich nauczyciela, wybierana jest sala do jej prowadzenia. Zakończeniem kroku czwartego, a także drugiego i trzeciego, jest operacja połączenia tabeli zakazów prowadzenia lekcji z powstałym harmonogramem. Więc otrzymujemy nowa opcja tę tabelę, z której skorzystamy w szóstym kroku. Po wykonaniu czwartego kroku algorytmu, w zależności od programu szkolnego, przeznacza się zwykle od 15% do 40% całego obciążenia dydaktycznego przewidzianego w tym planie. Na piątym kroku obciążenie określone programem zajęć obliczane jest dla pomieszczeń, których szkole brakuje. Takimi pomieszczeniami są z reguły sale gimnastyczne, pracownie do prowadzenia lekcji pracy (technologia), sale wyposażone w komputery do prowadzenia lekcji informatyki. Obliczenia te przeprowadza się w celu maksymalnego możliwego obciążenia (minimalnego „przestoju”) takich pomieszczeń. Na szóstym kroku dla wszystkich pozostałych przedmiotów tworzony jest harmonogram, z wyjątkiem tych, których naucza się w nielicznych pomieszczeniach. Nauczyciele nie mają możliwości ogłoszenia ultimatum w sprawie tego, w jakie dni będą pracować, jednak nauczycielom, których obciążenie pracą jest niewielkie, gwarantuje się jeden lub dwa dni wolne, a dla części nauczycieli istnieje możliwość odmowy pracy na pierwszej lekcji . Problem ten rozwiązano za pomocą zalecanego algorytmu kolorowania krawędzi dla multigrafu dwudzielnego. Z ideą tego algorytmu można zapoznać się z książką lub artykułami w czasopismach [, , , ,]. Skonstruowany harmonogram składa się z czwórek – klasa, nauczyciel, przedmiot, czas. W tym samym kroku wszystkie czwórki, wykorzystując algorytm rozwiązania problemu przydziałowego, dopasowywane są do lokalu, w którym te zajęcia (czwórki) będą się odbywać. Po wykonaniu tego kroku cały harmonogram jest zapełniony, z wyjątkiem zajęć odbywających się w nielicznych pomieszczeniach. Pozostałymi „dziurami” w harmonogramie są jednak harmonogramy prowadzenia zajęć w nielicznych pomieszczeniach. Można zatem uznać, że na tym szóstym etapie w pewnym sensie konstruowane są jednocześnie dwa harmonogramy – dla stałych nauczycieli/klas i dla nielicznych pomieszczeń/zajęć. Na siódmym etapie zajęcia podzielone są na grupy według przedmiotów, które będą odbywać się w nielicznych pomieszczeniach. Z reguły w przypadku przedmiotów takich jak wychowanie fizyczne, praca (technologia) i informatyka zajęcia są podzielone na grupy. Jeżeli zbiór nauczycieli, dla których w poprzednim kroku zbudowano harmonogram, przecina się ze zbiorem nauczycieli prowadzących zajęcia w nielicznych pomieszczeniach, wówczas tworzona jest tabela niedozwolonych godzin pracy nauczycieli, będąca przecięciem tych zbiorów. Za pomocą algorytmu rozwiązywania problemu przydziału do każdej grupy dobierani są nauczyciele. Ostatni krok jest ósmym. Na tym etapie wszystkie uzyskane wcześniej harmonogramy są łączone, czyli powstaje ostateczny harmonogram. Do przeprowadzenia tego kroku nie są wymagane żadne algorytmy, wystarczą proste operacje arytmetyczne. Po otrzymaniu ostatecznego harmonogramu każdy nauczyciel może sam zdecydować, kiedy mu wygodniej prowadzić zajęcia fakultatywne. Czas dla nich został zarezerwowany w kroku 3 algorytmu. A jeśli ten nauczyciel będzie w stanie zrekrutować dla siebie grupę uczniów, to samodzielnie założy swoją kurs do wyboru zgodnie z harmonogramem, wraz z wybranym przez siebie pomieszczeniem. Ogólną zasadą dla wszystkich wcześniej opisanych kroków, z wyjątkiem piątego, jest zasada – każda klasa nie może mieć więcej niż jedną lekcję z dowolnego przedmiotu w jednym dniu. Ponadto ogólną zasadą obowiązującą nauczycieli jest to, że każdy nauczyciel może uczyć kilku przedmiotów, w tym jednej klasy.

7 Testowanie algorytmów

Jak widać z poprzedniej części, w działaniu algorytmu konstruowania planu zajęć nie ma nic trudnego do zrozumienia. Jeden po drugim poszczególne, łatwe do rozwiązania (nie-NP-trudne) problemy są rozwiązywane i powiązane ze sobą, aż do wyczerpania wszystkich. Niemniej jednak nie było podstaw, aby z całą pewnością stwierdzić, że każdy z tych problemów da się rozwiązać. Wobec braku teoretycznego uzasadnienia algorytmu jego działanie można było sprawdzić jedynie eksperymentalnie, zwłaszcza że takie właśnie zadanie postawił archeolog, który natknął się na starożytny rękopis i go przetłumaczył. To całkiem naturalne, że pierwszą myślą, która przyszła programistom do głowy, było stworzenie zwykłej aplikacji dla systemu operacyjnego Windows. Ale czym jest zwykła aplikacja wygrywająca? Raz aktywowany (oddany do wykonania) oczekuje na zdarzenia ze strony użytkownika, np. wprowadzenie danych początkowych. W jaki sposób można uzyskać te początkowe dane i później wprowadzić je do programu? Dzięki Bogu, a raczej USA, teraz mniej lub bardziej szanująca się szkoła otworzyła swoją stronę internetową w Internecie i pierwszą rzeczą, która pojawia się na tej stronie, nie licząc zdjęć z różnych imprezy świąteczne , więc taki jest program nauczania w szkole. Pozostaje tylko skopiować go i wprowadzić do programu jako dane początkowe do obliczenia harmonogramu. Pytanie. Ile czasu na to potrzebujesz? Praktyka stosowania obecnie oferowanych na rynku programów zajęć szkolnych pokazała, że ​​wprowadzenie programu nauczania wraz z ustaleniem tabeli rozkładu obciążenia dydaktycznego wymaga od 8 do 10 godzin, żmudnej pracy, delikatnie mówiąc. Załóżmy, że taki program zajęć został wprowadzony, sporządzono tabelę rozkładu obciążenia dydaktycznego i oto... harmonogram został zbudowany. Co to znaczy? Absolutnie niczego. Nie ma gwarancji, że następne zadanie zostanie rozwiązane. Teraz, gdyby harmonogram nie został zbudowany, wiele by to mówiło, a mianowicie, że algorytm nie rozwiązuje problemu. Innymi słowy, zwykła aplikacja wygrywająca jest w pewnym sensie praktycznie niemożliwa do przetestowania. Jak być? Ponownie, dzięki Bogu, a raczej chwała Microsoftowi, współczesne wersje systemu operacyjnego Windows obsługują tzw. tryb aplikacji konsolowej. Swoją drogą, dla niektórych młodych ludzi jest to całkowita rewelacja, nigdy nie widzieli czarnych okienek z linijkami tekstu w środku. Rzeczywiście, jest to styl komputerów mainframe z odległej przeszłości i dawno już usunięty ze sceny - MS-DOS. Ale te okna mają jedną zaletę. Mogą wisieć na ekranie komputera, dokonując niezbędnych obliczeń, bez żadnej interwencji człowieka, przez dzień, miesiąc i… nie potrafię powiedzieć, jak długo. To właśnie było potrzebne do przetestowania algorytmu. Dalszy tok rozumowania był następujący. Napisanie generatora danych źródłowych (w przybliżeniu program nauczania dla typowej szkoły i tabela rozkładu obciążenia dydaktycznego) zajmie oczywiście trochę czasu, ale po napisaniu umożliwi uzyskanie nieograniczonej liczby zadań testowych w celu przetestowania algorytmu; wystarczy dopiero po rozwiązaniu kolejnych zadań, aby przekazać kontrolę temu generatorowi w celu zbudowania nowego (kolejnego) zadania. Możliwe będzie uzyskanie statystycznie wiarygodnych danych o jakości testowanego algorytmu. Na przykład 80 procent problemów zostało rozwiązanych, ale 20 nie, i odwrotnie. Wystarczy, że liczba zadań do rozwiązania będzie wystarczająco duża. Dokładnie to trzeba było zrobić – aplikacja konsolowa, to było wyjście z tej sytuacji. Jak to mówią, bajkę szybko się opowiada, ale rzeczy nie robi się szybko. Stworzenie generatora danych źródłowych, który adekwatnie odzwierciedli wszystkie praktyczne sytuacje, nawet w typowej szkole, okazało się niełatwym zadaniem. Ale pewnego dnia szalone marzenia się spełniły..., prędzej czy później..., nieważne, jak bardzo sznurek jest zawiązany... Generator danych źródłowych jest skończony, zaprogramowany jest starożytny egipski algorytm, „wszystkie błędy są poprawione”, ustawiane są pułapki na błędy, instalowane są kontrole wyników obliczeń. Na początku program oferował niewielką liczbę zajęć według planu - od 9 do 14 (mała szkoła). Rozwiązania wyskakiwały jak z karabinu maszynowego. Wraz ze wzrostem liczby klas - z 15 do 21 ( Liceum) decyzje padały szybko, ale już nie jak z karabinu maszynowego...bardziej jak z pistoletu. Dalej. Oto jest... szkoła duża, aż cztery klasy równolegle, liczba klas ogółem od 22 do 28. Hamulce wyraźnie zadziałały... Proces zaczął przypominać leniwą kaczkę przeskakującą z nogi na nogę. Ale jedna rzecz była przyjemna - linia: „Liczba nierozwiązanych problemów =” stale pokazywała zero. Stało się jasne. Aby uzyskać statystycznie wiarygodne dane potwierdzające możliwość rozwiązania dowolnego rozsądnego problemu w trybie w pełni automatycznym, jeden komputer nie wystarczy. Drobne obliczenia arytmetyczne wykazały, że aby operować liczbami składającymi się z sześciu lub więcej cyfr określających liczbę rozwiązanych problemów, potrzeba co najmniej kilkunastu komputerów. A na kilkanaście komputerów (można oszacować ilość ciepła wydzielanego przez te komputery i ciągły hałas emitowany przez wentylatory) wymagane jest osobne pomieszczenie. Ale nic, nie powstrzymacie nas... Wkrótce uruchomiono kilkanaście, nie kilkanaście, ale siedem czterordzeniowych komputerów. W rezultacie po roku „brutalnych działań” starożytnego egipskiego algorytmu w stosunku do czcigodnej czterordzeniowej siódemki i po dziesiątkach milionów rozwiązanych problemów możemy śmiało powiedzieć: - „Każdy, bez wyjątku, rozsądny , poprawnie określone zadanie obliczenia planu zajęć szkolnych, można rozwiązać bez interwencji człowieka w trybie w pełni automatycznym.” Jednocześnie całkowity czas obliczeń dla 1000 problemów jest w przybliżeniu następujący: dla grupy problemów od 9 do 14 zajęć = 20 minut, dla grupy problemów od 15 do 21 zajęć = 40 minut, dla grupy problemów od 22 do 28 zajęć czas rozliczeń wynosi od 6 do 8 godzin, tj. dla tej grupy średnio około pół minuty na zadanie. Tym samym pomyślnie zakończył się ponadroczny eksperyment mający na celu weryfikację (testowanie) algorytmu układania planu zajęć szkolnych w trybie w pełni automatycznym, bez udziału człowieka, dla którego rozwiązano dziesiątki milionów zadań testowych. Dla prawie wszystkich zadań testowych (dane początkowe) został całkowicie skonstruowany harmonogram spełniający wszystkie ograniczenia.

8 Logiczny model przyszłego oprogramowania

Po zakończeniu corocznych testów algorytmu planu zajęć w szkole pojawiło się pytanie: „Co dalej?” Przede wszystkim uderzające jest to, że aplikacja konsolowa nie jest w stanie przekonać nikogo, że problem stworzenia planu zajęć rzeczywiście został rozwiązany... chyba że z wyjątkiem programisty, który tę aplikację napisał. Nawet słabo radzący sobie piątoklasista może stworzyć czarne okno z pojawiającymi się od czasu do czasu liniami w rodzaju: „Liczba rozwiązanych problemów = 12547564”. Zatem normalna osoba po prostu nie uwierzy w taki program, że tak powiem, i postąpi słusznie. Nie da się obejść bez pełnoprawnej aplikacji wygrywającej. Ale najpierw nie byłoby złym pomysłem określenie celów stworzenia takiej aplikacji. Co najmniej dwa takie cele są w zasięgu wzroku. To stworzenie pełnoprawnego oprogramowania ze wszystkimi tego konsekwencjami oraz stworzenie aplikacji demonstrującej działanie algorytmu, która lepiej lub gorzej jest w stanie przekonać człowieka, że ​​nie daje się oszukać. I dla wszystkich jest jasne, że pod względem pracochłonności te dwa projekty po prostu nie są porównywalne. To całkiem naturalne, że podjęto decyzję o wybraniu łatwej ścieżki. Dobrze: - „Czego wymaga taka aplikacja demonstracyjna, która wygrywa?” Po pierwsze, możesz nawet zadać kolejne pytanie: „Co to powinno być?” Po pierwsze. Ból głowy związany z wygodnym, zrozumiałym, praktycznym i pięknym interfejsem użytkownika natychmiast znika. Do takiego dema wystarczy bardzo prymitywny interfejs. Jedyną ważną rzeczą jest to, że użytkownik widzi początkowe dane oferowane programowi do obliczeń (generowane naturalnie losowo) i wyniki tych obliczeń. Przynajmniej teoretycznie użytkownik będzie miał możliwość sprawdzenia spójności danych źródłowych i wyniku uzyskanego za pomocą programu. Czy taki sprawdzian jest trudny?... Odpowiedź jest jednoznaczna: „Tak, nie jest to łatwe…”. Zwłaszcza jeśli wiesz, ile pułapek i kontroli znajduje się w aplikacji konsolowej w celu ciągłej weryfikacji uzyskanych wyników, a także wielkości kodu tych kontroli i pułapek. Czy istnieją inne metody perswazji?... Być może przekazanie wszystkim zainteresowanym... kodu źródłowego programu. Ale na przykład nie jest to akceptowane w firmie Microsoft. Po drugie. Usunięto problem pliku pomocy, instrukcji obsługi i innych bajerów niezbędnych w przypadku pełnoprawnego oprogramowania. To właśnie zrobili. Na głównym formularzu aplikacji utknęło ponad dwadzieścia przycisków, z czego na każdym etapie obliczeń aktywny jest tylko jeden, nie licząc przycisków typu - O programie, Rozpocznij nowe zadanie, Zamknij mnie. Po kliknięciu tego przycisku pojawi się okno z przyciskiem Generowanie danych. Klikasz Generowanie danych, a wygenerowane dane pojawiają się w oknie na białym tle. Zamykamy okno. Przycisk, który właśnie został wciśnięty, gaśnie (nie jest już aktywny), aktywny staje się następny, który zostanie naciśnięty. Kliknij. Otworzy się następujące okno. Jest też przycisk Utwórz harmonogram. Kliknij opcję Buduj harmonogram, pojawi się utworzony harmonogram. Każdy może sprawdzić, czy harmonogram jest zbudowany poprawnie, czy nie. I tak dalej, aż wszystkie kroki algorytmu zostaną zakończone. Następnie możesz kliknąć duży przycisk Rozpocznij nowe zadanie. I tak dalej w kółko. Możesz też kliknąć przycisk Zamknij mnie. Na pierwszy rzut oka może się wydawać: „Cały ten program demonstracyjny to robota małpy”. Ale to nieprawda. Z co najmniej trzech powodów. Po pierwsze. Podczas opracowywania demonstracji rozwiązano dość ważne zadanie opracowania przyszłej architektury pełnoprawnego oprogramowania. Mianowicie. Konieczne było poważne oddzielenie „mózgu” od „tułowia”. Mówiąc jaśniej, należy oddzielić kod algorytmu obliczania harmonogramu od kodu źródłowego generatora danych i kodu interfejsu użytkownika. Cały kod algorytmu obliczania harmonogramu jest skoncentrowany w dynamicznie połączonej bibliotece, dzięki czemu interfejs użytkownika, jako klient, może przesyłać zadania do biblioteki dynamicznej, która pełni rolę serwera, w celu budowania różnych harmonogramów kompilowanych na różnych etapach algorytmu . Pozwoli to w przyszłości, bez ingerencji w kod algorytmu obliczania harmonogramu, eksperymentować z różnymi opcjami interfejsu, aż użytkownicy będą całkowicie i całkowicie usatysfakcjonowani. Po drugie. Pomimo swojej prymitywności, demonstracyjny interfejs użytkownika jest logicznym modelem przyszłego wygodnego, zrozumiałego, praktycznego i pięknego interfejsu użytkownika. Implementuje na przykład możliwość powrotu do poprzedniego kroku algorytmu, co z kolei wpływa na strukturę danych programu. Ponadto interfejs demonstracyjny obsługuje taką funkcję algorytmu, jak przechodzenie od kroku do kroku w ścisłej kolejności, co zapewnia integralność danych i ich ochronę przed nieprawidłowymi zmianami. Trzeci. Ponownie powtarzamy, pomimo swojej prymitywności, istniejący interfejs użytkownika nadaje się do analizy przyjętego w tym programie matematycznego modelu sytuacji praktycznych, które powstają podczas tworzenia planu zajęć szkolnych. Taką analizę lub badanie mogliby przeprowadzić specjaliści dobrze znający temat, np. dyrektorzy z wystarczającym doświadczeniem zawodowym, którzy uczą matematyki w szkole. Do zrozumienia szczegółów obliczeń oczywiście nie wystarczą ich kwalifikacje (i nikt by nie miał takiego pragnienia), ale ze względu na nabytą ogólną kulturę matematyczną, jaką nabyli, potrafią dostrzec oczywiste pominięcia w formułowaniu problemu znacznie lepszy niż jakikolwiek zawodowy matematyk, który pracę szkoły zna jedynie ze słyszenia lub różnych publikacji. "Więc, co dalej?" A następnie rozwój pełnoprawnego oprogramowania zgodnie ze wszystkimi prawami i zasadami inżynierii oprogramowania, które obecnie pod względem złożoności nie przekracza konwencjonalnego oprogramowania dla systemów ERP. Tylko nie pytaj: - „Jak długo to zajmie i jaka jest pracochłonność tworzenia takiego oprogramowania?...”. A zwłaszcza nie pytaj: - „Ile będzie kosztować takie opracowanie?…”.

9 Problemy z modelem biznesowym

Jak wcześniej oszacowano, światowy rynek oprogramowania do planowania zajęć szkolnych, w trybie w pełni automatycznym, waha się od 100 do 500 milionów dolarów amerykańskich. Jednak rynek ten, jak twierdzą inwestorzy typu venture, nadal wymaga „podniesienia”. I tu dość wyraźnie wyłaniają się co najmniej dwa problemy. Jednym z problemów jest: - „Drogie”. Już się tam zatrzymaliśmy. Kolejnym, naszym zdaniem poważniejszym, jest: - „Reputacja takiego oprogramowania”. Używając metafory, reputacja takiego oprogramowania przypomina brudne, mocno nawożone i dymiące wysypisko śmieci, jak po bitwie na Polu Kulikowo. Poza tym dym jest tak gryzący, że ma się ochotę zamknąć oczy i przestać oddychać. Jak wspomniano wcześniej, podczas rozmowy z potencjalnymi klientami oprogramowania do planowania zajęć w szkole rozmowa może łatwo zmienić się w przekleństwa. „Mamy dość... naszej automatyzacji, szkolnej przestrzeni informacyjnej i elektronicznych pamiętników, pracujmy w spokoju…” Co można zrobić, aby zmienić reputację takiego oprogramowania i nastawienie dyrektorów do niego z wrogiego na co najmniej neutralne? O pozytywnym wizerunku nie będziemy jeszcze mówić. Mniej więcej dziesięć lat temu można było jeszcze powiedzieć, że komputery w gabinetach dyrektorów pełniły funkcję mebli, jako niezbędny dodatek do nauki i postępowości. Że w najlepszym przypadku zamiast maszyny do pisania używa się komputera (choć, jak zauważono wcześniej, to właśnie ta okoliczność przyczyniła się do tak szybkiego rozkwitu branży komputerów osobistych). Obecnie sytuacja się zmieniła. Wielu już próbowało... Właśnie omawialiśmy wyniki takich testów. Jedyne, co pozostaje, to zacząć wszystko od nowa. Mianowicie. Z modelu biznesowego dystrybucji takich programów. Nawet bez dokładnego przyjrzenia się widać, że ten model biznesowy pozostał praktycznie niezmieniony przez ostatnie 15 lat. Znajdź stronę programu, pobierz wersję demo, wystaw fakturę do zapłaty... Z fakturą do zapłaty wszystko wydaje się jasne. Nie da się też obejść bez strony internetowej programu. Ale co z wersjami demonstracyjnymi? Ale w wersjach demonstracyjnych wszystko jest inne. Opcja pierwsza. Nasza wersja demonstracyjna nie różni się od działającej wersji programu, jednak nie można zapisać wprowadzonych danych, ani wydrukować uzyskanych wyników. I tak wszystko działa. Czy można na takiej wersji demonstracyjnej ocenić wszystkie zalety i wady programu? Jak wspomniano wcześniej, na wprowadzenie wszystkich początkowych danych, niezależnie od tego, jak piskliwa jest reklama, około godziny, maksymalnie półtorej, tak naprawdę potrzeba minimum 8 - 10 godzin ciągłej i żmudnej (nudnej jak cholera) pracy. Zwykły człowiek, a tym bardziej użytkownik rozpoczynający pracę z programem po raz pierwszy, gdy musi jednocześnie nauczyć się pracy z programem i dokładnie, bez błędów wprowadzić górę początkowych danych, nie będzie w stanie zrobić to za jednym razem. Zajmuje to co najmniej dwa, a nawet trzy dni (razy). Teraz wyobraź sobie strach początkującego, że zasilanie na pewno się wyłączy lub coś się zrestartuje. No cóż... normalny człowiek nie miałby ochoty korzystać z takiej wersji demo. Zatem albo zdecyduj się na zakup „kota w worku”, wiedząc o „marketingowych wpadkach” niektórych deweloperów, albo, jak to najczęściej bywa, z goryczą naciśnij klawisz Del, bo tracisz czas. Aby być uczciwym, należy zauważyć, że ci sami programiści wymyślili inną opcję. Zrobiliśmy „przełom” dla naszego programu. Niczego niepodejrzewający, dobroduszny użytkownik, który wcześniej wyłączył sumienie małym kluczem, pobiera nielegalną kopię (demo + hack). Instaluje się, psuje się i... wszystko działa... Jak to mówią, wykorzystaj to na swoje zdrowie... Co prawda po około pół roku program poinformuje Cię, że przechodzi w tryb demonstracyjny i do zapisz swoje dane, bądź tak miły..., skontaktuj się z programistą w celu uzyskania faktury... Patrząc z zewnątrz na takie triki, ta opcja wydaje się jednak bardziej uczciwa. Choć oczywiście użytkownik stara się oszukać producenta, to producent oszukuje użytkownika... swoją drogą obiecując mu, że za kilka minut po wprowadzeniu wszystkich początkowych danych otrzyma gotowy harmonogram. Można śmiało powiedzieć, że zdecydowana większość użytkowników nigdy nie dowie się, że ich dane były narażone na realne zagrożenie. Po spędzeniu 15-20 godzin na pracy z programem i przekonaniu o jego bezużyteczności, krzycząc: „Wszystkie programy, podobnie jak mężczyźni, są takie…”, potencjalni nabywcy ze złością usuwają ten program ze swojego komputera. A po godzinie, półtorej, uspokoiwszy się i złapawszy oddech, mówią sobie: „Jaki jestem? ..nadal mądrze nie płacąc za to pieniędzy..., moja mama powiedziała mi: „Nie bierz świni w szturchanie”. Opcja druga. Nasza wersja demonstracyjna nie różni się od wersji roboczej, jest tylko jedno ograniczenie, maksymalna liczba zajęć to pięć. I tak wszystko działa. W rezultacie taka wypowiedź pojawia się na forum. – Widziałem wasz program, jeśli mogę tak powiedzieć. I on wprowadził to zupełnie nic – cztery klasy. A ona mi powiedziała: „Nie potrafię ułożyć harmonogramu”. Możecie to sobie wbić w... cholernych spekulantów. Mamy tu do czynienia z przypadkiem, w którym twórcy znaleźli przygody na swojej „... (głowie)”. Ci, którzy myślą, że stworzenie planu zajęć dla szkoły czteroklasowej jest znacznie łatwiejsze niż np. dwudziestoklasowej, są w głębokim błędzie. Z tego powodu podczas testowania algorytmu szeregowania „starożytnego Egiptu” zdecydowano, że generując dane testowe, dla minimalnej liczby klas, należy wybrać liczbę dziewięć. Czasami tłumaczy się to niemożnością automatycznego zestawienia tabeli rozkładu obciążenia dydaktycznego. Mówiąc najprościej, rozłóż obciążenie pomiędzy niewielką liczbę klas i odpowiednio niewielką liczbę nauczycieli. Najwyraźniej takie sztuczki może wykonać tylko bardzo doświadczona ręka (lub oko, jeśli chcesz) osoby. Opcja trzecia. OK. Skorzystaj z naszego programu. Ale dwa tygodnie. A za dwa tygodnie wszystko się skończy. „Zakręcimy wodę…” Czy da się opanować program w dwa tygodnie i ocenić wszystkie jego zalety i wady? Połóżmy rękę na sercu: „Być może jest to możliwe…”. Ale pod jednym warunkiem. Musisz przestać robić wszystko inne. A ulubione słowo dyrektor szkoły: - „Zajęty”. „Och, zajęty. Jestem tak zajęty, że nie mam czasu nawet oddychać. Czy dyrektor rzuci na dwa tygodnie wszystko na świecie i zanurzy się w programie zajęć na ten okres? Jak mówią naukowcy: „Trudno powiedzieć…”. Krótko mówiąc, wszystko jest źle... I tak źle, i tak niewygodnie... Gdzie szukać wyjścia? Może wynająć?

10 Model biznesowy wykorzystania oprogramowania SaaS

Początkowo cała branża komputerowa korzystała z modelu biznesowego wynajmu – pierwsze komputery kosztowały mnóstwo pieniędzy, a ich moc obliczeniową wynajmowano klientom. Wraz z pojawieniem się Internetu odrodził się stary model biznesowy, ale na zasadniczo innej podstawie technologicznej. SaaS(Język angielski) oprogramowanie jako usługa - oprogramowanie jako usługa) - model biznesowy sprzedaży i użytkowania oprogramowania, w którym dostawca tworzy aplikację internetową i samodzielnie nią zarządza, zapewniając klientowi dostęp do oprogramowania za pośrednictwem sieci Internet.

Główna różnica między SaaS a starym modelem polega na tym, że wcześniej klienci uzyskiwali bezpośredni dostęp do komputerów, zamiast korzystać z sieci globalnych. Ponieważ model SaaS nastawiony jest na świadczenie usług poprzez Internet, jego rozwój jest bezpośrednio powiązany z rozwojem sieci globalnej. Pierwsze firmy oferujące oprogramowanie jako usługę pojawiły się w krajach zachodnich w latach 1997 – 1999, a akronim SaaS wszedł do powszechnego użytku w 2001 roku. Wydaje się, że w naszym „trudnym przypadku” ten model biznesowy jest najbardziej optymalny, a może nawet jedyny akceptowalny. Zaoszczędzi to potencjalnym klientom ryzyko związane z duża suma pieniędzy, płacąc za oprogramowanie z grupy produktów o niemal beznadziejnie zniszczonej reputacji. Korzystając z modelu biznesowego wynajmu, klient może spokojnie i stopniowo utwierdzać się w przekonaniu, że oferowany mu produkt jest tym, czego naprawdę potrzebuje, a jego oczekiwania wobec korzystania z produktu pokrywają się z tym, co faktycznie otrzymuje. Już wcześniej pisaliśmy szczegółowo o oczekiwaniach dyrektorów szkół w stosunku do tego typu programów.

11 Zamiast podsumowania

Czasami niektórzy pytają sarkastycznie: „Czy masz biznesplan?…” Tak. A jednocześnie bardzo proste. „Konsekwentnie rozwiązuj pojawiające się problemy w miarę ich pojawiania się…” W ostateczności można skorzystać z modelu SaaS (biznesplan – na życzenie). Gdyby ktoś tego potrzebował, będzie można wszystko szczegółowo zaplanować i żaden księgowy nie znajdzie winy!

Bibliografia

Baltak S.V., Sotskov Yu.N. Budowa planu treningowego w oparciu o kolorowanie wierzchołków grafu // Informatyka, 2006, nr 3, s. 10-10. 58 - 69. Borodin O.V. Kolorowanie i topologiczne reprezentacje grafów // Analiza dyskretna i badania operacyjne. 1996, t. 3, nr 4, s. 25 3 - 27. Borodin O.V. Uogólnienie twierdzenia Kotziga i zalecane kolorowanie krawędzi grafów planarnych // Uwagi matematyczne. 1990, tom 48, wydanie 6, s. 25. 22 - 28. Vizing V.G. Kolorowanie wierzchołków wykresu zgodnie z ograniczeniami większości dotyczącymi używanych kolorów // Analiza dyskretna i badania operacyjne. 2009, t. 16, nr 4, s. 2009. 21 - 30. Vizing V.G. O połączonym kolorowaniu wykresów w określonych kolorach // Analiza dyskretna i badania operacyjne. 1999, Seria 1, tom 6, nr 4, s. 10-10. 36 - 43. Gafarov E.R., Lazarev A.A. Metody matematyczne optymalizacja przy ustalaniu planu zajęć // Nowość technologia informacyjna w edukacji. Zbiór prac naukowych. - M.: 1C-Publishing, 2013, cz. 2, s. 2. 51 - 55. Gary M., Johnson D. Komputery i problemy trudne do rozwiązania. - M.: Mir, 1982. - 416 s. Distel R. Teoria grafów: Trans. z angielskiego - Nowosybirsk: Wydawnictwo Instytutu Matematyki, 2002. - 336 s. Emelichev V.A., Melnikov A.I., Sarvanov V.I., Tyshkevich R.I. Wykłady z teorii grafów. - M.: Nauka. Ch. wyd. fizyka i matematyka lit., 1990. - 384 s. Ichbana D., Knepper S. Bill Gates i powstanie Microsoftu. - Rostów nad Donem: Wydawnictwo Phoenix, 1997. - 352 s. Karpow D.V. Dynamiczne, regularne kolorowanie wierzchołków grafu. // Notatki z seminariów naukowych POMI. 2010, tom 381, s. 2010. 47 - 77. Magomedov A.M., Magomedov T.A. Przedziałowa regularna krawędź 5-kolorowanie grafu dwudzielnego na jednej części // Stosowana matematyka dyskretna. 2011. Nr 3(13), s. 2011. 85 - 91. Papadimitrou H., Steiglitz K. Optymalizacja kombinatoryczna. Algorytmy i złożoność. Za. z angielskiego - M.: Mir, 1985. - 512 s. Romanowski I.V. Analiza dyskretna. Podręcznik dla studentów specjalności matematyka stosowana i informatyka. - Wydanie drugie, poprawione. - Petersburg: Dialekt Newski, 2000. - 240 s. Swami M., Thulasiraman K. Wykresy, sieci i algorytmy: Trans. z angielskiego - M.: Mir, 1984. - 455 s. Smirnov V.V. Szkoły i budynki szkolne w Pererburgu. Historia budowy szkół w Petersburgu - Piotrogrodzie - Leningradzie 1703 - 2003. - St. Petersburg: Wydawnictwo „Rosyjsko-Bałtycki Centrum Informacji„BLITZ”, 2003. - 144 s. Stetsenko O.P. O jednym typie kolorowania krawędzi grafów w zadanych kolorach // Matematyka dyskretna. 1997. Tom 9, wydanie 4, 92 - 93. Urnov V.A. Harmonogram - najpopularniejsze stanowisko pracy w edukacji // Informatyka i edukacja. 2001, nr 4, s. 2001. 47 - 52. Harari F. Teoria grafów. - M.: Mir, 1973. - 302 s. Even S., Itai A., Shamir A. O złożoności problemów związanych z rozkładem jazdy i przepływem wielu towarów // SIAM J: Comput. Tom. 5, Nie. 4 grudnia 1976, 691-703

Spinki do mankietów:

Dlatego całe piętro, na którym znajdował się taki komputer, pokryto cienką metalową siatką, aby wykluczyć możliwość „elektronicznego szpiegowania” ze strony zaprzysiężonych wrogów reżimu sowieckiego. Samo zadanie opracowania planu zajęć (bez pomocy technologii komputerowej) ma najwyraźniej co najmniej trzysta lat. Znane są przypadki, gdy dyrektorzy – na ogół ludzie kulturalni i kulturalni, po usłyszeniu zwrotu: „Program układania planu zajęć” natychmiast przerzucili się na przekleństwa. Nie będziemy się tutaj rozwodzić nad teorią problemów NP-trudnych, gdyż dyskusja na ten temat oddaliłaby czytelnika od interesującego nas tematu, a także byłaby wyraźnie przedwczesna i powierzchowna. Zainteresowanemu czytelnikowi polecamy sięgnięcie po być może najczęściej cytowaną publikację na ten temat w naszym kraju. Aby w pełni zrozumieć ten artykuł, problemy NP-trudne można rozumieć jako problemy praktycznie nierozwiązywalne, chociaż nie jest to do końca dokładne „tłumaczenie”. Dotyczy to publikacji w języku rosyjskim, których nie jest tak wiele w porównaniu z publikacjami w języku angielskim. Najprawdopodobniej ich liczba nie przekracza całkowitego wkładu Federacji Rosyjskiej w dziedzinie wysokich technologii, który szacuje się na 0,4–0,6% (od zera cztery procent do zera sześć procent) całości światowej. To prawda, że ​​​​nauk fizycznych i matematycznych jest o rząd wielkości mniej. Wiaczesław Siergiejewicz Tanajew (1940 - 2002) - białoruski matematyk, dyrektor Instytutu Badań nad Cybernetyką Narodowej Akademii Nauk Republiki Białoruś, doktor nauk fizycznych i matematycznych (1978), profesor (1980), członek zwyczajny Narodowego Akademia Nauk Białorusi (2000). Obszar zainteresowań naukowych: badania operacyjne, teoria harmonogramowania, metody optymalizacyjne. Michałewicz Władimir Siergiejewicz (1930 - 1994) - ukraiński matematyk i cybernetyk, akademik Akademii Nauk Ukrainy, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk (1991; akademik Akademii Nauk ZSRR od 1984). Zajmuje się teorią optymalnych rozwiązań statystycznych, analizą systemową, cybernetyką teoretyczną i ekonomiczną. Nagroda Państwowa ZSRR (1981). Jednak przesłanie kodu generatora danych źródłowych i kodu sprawdzającego poprawność skompilowanego harmonogramu jest całkiem możliwe, ponieważ kod ten nie przedstawia żadnej wartości komercyjnej. Na cześć starożytnej egipskiej kapłanki Anush program na sposób rosyjski nazwano Annushka.

A nawet... może... Ale co! pusty sen.
Nie ma mowy, żeby to się stało.
Los jest zazdrosny i zły!
Och, dlaczego nie jestem tytoniem!... JAK. Puszkin

Plik przetłumaczony z T E X przez T T H, wersja 4.03.
W dniu 27 lipca 2013 r. o godzinie 00:53.

Pobierz ją na swój telefon, aby o niczym nie zapomnieć i na nic się nie spóźnić.

Android

Plan lekcji

Piękna i intuicyjna aplikacja sterująca życie szkolne. Możesz wprowadzić swój harmonogram, zadania domowe, egzaminy, a nawet wakacje. Aplikacja może synchronizować się ze wszystkimi Twoimi urządzeniami z Androidem, a podczas zajęć przejdzie w tryb cichy.

Dziennik szkolny

W tym dziennik elektroniczny Możesz prowadzić harmonogram, podając imię i nazwisko oraz numer telefonu nauczyciela, a także lokalizację lekcji. Aby o niczym nie zapomnieć, aplikacja posiada widżety do główny ekran telefon. Możliwe jest także robienie notatek z przedmiotów i ich ocenianie. Ale być może najprzyjemniejszą funkcją jest skreślanie ukończonej pracy domowej.

Lekka Szkoła

Pozwala nie tylko na prowadzenie planu zajęć i zapisywanie zadań domowych, ale także śledzenie czasu do rozpoczęcia lub zakończenia lekcji. Cechą szczególną jest obecność materiałów teoretycznych. Jeśli nagle zapomniałeś, jak znaleźć sinus kąta, możesz sprawdzić to bezpośrednio w aplikacji.

Zapisać się

Mało kolorowa, ale wielofunkcyjna aplikacja. Możesz stworzyć w nim harmonogram i wyeksportować go do kalendarza na swoim urządzeniu. Możesz przeglądać harmonogram zajęć na tydzień lub kilka jednocześnie i wyświetlać widżet z przypomnieniami na ekranie głównym. Podczas lekcji aplikacja automatycznie włącza tryb cichy, a Ty możesz ustawić terminy odrabiania zadań domowych.

Harmonogram - planer szkolny

Istota aplikacji: jeden użytkownik publikuje swój plan zajęć, aby jego koledzy z klasy mogli następnie znaleźć gotowy plan zajęć. Wygodny! Szkoda, że ​​z usługi nie korzysta jeszcze zbyt wiele osób. Ale jest widget i skaner kodów QR.

iOS

iSzkoła

Pozwala stworzyć piękny wielobarwny plan zajęć wskazujący sale, w których będą odbywać się zajęcia. Zapisywanie zadań jest wygodne: możesz po prostu zrobić zdjęcie tablicy lub dyktować głosowo. I jeszcze jedna bardzo przydatna funkcja: możesz wprowadzać oceny z przedmiotów i obliczać swój średni wynik. Aplikacja obsługuje język rosyjski, synchronizacja z iCloud działa.

iStudiez pro

Umożliwia utworzenie harmonogramu z powtarzającymi się lekcjami. Każdemu tematowi można przypisać własny kolor – ułatwi to w przyszłości poruszanie się po harmonogramie. Możesz dodawać święta i weekendy do kalendarza, a także zapisywać przydatna informacja o kolegach i nauczycielach.

Harmonogram zajęć

Tęczowy planer dla studentów. Standardowy zestaw funkcje obejmują harmonogram z przypomnieniami i listę zadań domowych. Ale jest też interesująca funkcja: Aplikacja działa nie tylko na iPhonie i iPadzie, ale także na Apple Watch. Jest to wygodne, jeśli oprócz nauki są jeszcze sekcje sportowe i trzeba być na bieżąco ze wszystkim.

Ogar klasy

Kalendarz dla uczniów i studentów z możliwością oznaczania przedmiotów kolorem i przypisywania ocen do przedmiotów. Najważniejsza cecha: wykresy czasowe pokazujące, ile czasu poświęcisz na dany temat. Minus: nie obsługuje języka rosyjskiego.

Harmonogram zajęć – Harmonogram zajęć

Kolejny pomocnik dla uczniów, którym brakuje organizacji. Możesz stworzyć harmonogram nauki obejmujący tygodnie powtarzające się lub naprzemienne, udostępniać go znajomym i zapisywać zadania domowe. Dzięki wygodnemu widgetowi nie musisz nawet odblokowywać urządzenia, aby szybko sprawdzić harmonogram.

Rozkład jazdy w Foxford

Harmonogram zajęć klasowych w godz Nauczanie domowe i badania zewnętrzne Foxford znajdują się na stronie internetowej w sekcji „Proces edukacyjny”.

Wybierz swoją klasę i kliknij „Więcej szczegółów”. Zobaczysz, w jaki dzień tygodnia i o której godzinie odbywa się dana lekcja i będziesz mógł wpisać harmonogram do swojego elektronicznego planera.

Ponadto na początku roku szkolnego uczniowie otrzymują plany zajęć w formie wygodnych tabel w formacie pdf.

Wszystkie zadania domowe przechowywane są na Koncie Osobistym ucznia. Wystarczy wybrać kurs i numer lekcji.

Panel przypomni Ci o nowych i już wykonanych zadaniach. Stamtąd jednym kliknięciem możesz przystąpić do wykonania zadania.

Cóż, jeśli uczeń zapomni o jakiejś lekcji lub zadaniu domowym, natychmiast mu o tym przypomni. Bardziej niezawodny niż jakakolwiek aplikacja! :)