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Uma Heurística para a Geração de Horários das Licenciaturas do ISEG

Aluno: Matilde Rodrigues Nunes


Resumo
A geração de horários no ensino superior é um problema recorrente e complexo, que exige a conciliação de múltiplas restrições relacionadas com docentes, turmas, unidades curriculares, salas e intervalos de tempo. No caso do ISEG, o processo de geração de horários para as licenciaturas envolve, atualmente, a utilização de um software externo seguido de intervenção manual, sendo moroso e complexo face às especificidades institucionais. Este trabalho propõe uma metodologia baseada em heurísticas para gerar, de forma automática, horários para todos os cursos de licenciatura do ISEG, respeitando as restrições definidas pela instituição. O problema enquadra-se na classe dos University Course Timetabling Problems, mais especificamente na variante curriculum-based, sendo considerado um problema de otimização combinatória NP-difícil. A metodologia proposta é composta por duas etapas principais: uma heurística construtiva que procura alocar todos os eventos a intervalos de tempo e salas admissíveis, e uma heurística melhorativa que visa melhorar a qualidade dos horários gerados. A metodologia foi aplicada aos dados reais do ISEG referentes ao ano letivo de 2024/2025, abrangendo ambos os semestres. Foram implementadas restrições específicas para cursos, percursos recomendados e unidades curriculares fora do percurso, bem como restrições individuais de docentes e salas. Como resultado da aplicação da heurística, foi possível alocar todos os eventos de ambos os semestres, respeitando as restrições definidas. As soluções foram geradas em tempos computacionais reduzidos e a aplicação das heurísticas permitiu melhorias nas métricas associadas à qualidade dos horários, nomeadamente na redução de intervalos de tempo livres entre aulas consecutivas (designados de furos), na distribuição mais equilibrada da carga horária e na diminuição dos dias com apenas uma aula. Os resultados obtidos validam a eficácia da abordagem proposta, demonstrando a sua aplicabilidade no contexto real do ISEG no ano letivo em análise.


Trabalho final de Mestrado