Viele Kriterien gleichzeitig
Der Algorithmus wägt alle Vorgaben gegeneinander ab, statt eine nach der anderen abzuarbeiten.
Referenz · Algorithmus · Bildung
Klassenzuteilung mit einem evolutionären Algorithmus.
Wie verteilt man einen ganzen Jahrgang fair auf mehrere Klassen, wenn viele Kriterien gleichzeitig passen sollen? klaas.schule rechnet es aus.
Ausgangslage
Ein Puzzle mit mehr Lösungen, als man durchprobieren kann.
Bei der Klassenbildung sollen viele Kriterien gleichzeitig erfüllt sein. Jede zusätzliche Bedingung vervielfacht die Zahl der möglichen Verteilungen. Schon bei einem einzigen Jahrgang gibt es weit mehr Kombinationen, als ein Mensch oder auch ein Computer jemals einzeln durchprobieren könnte.
Von Hand endet das meist in langen Sitzungen und Kompromissen, bei denen am Ende doch nicht alle Kriterien berücksichtigt sind. Mathematisch ist das ein nicht-triviales Optimierungsproblem.
Lösung
Die Natur als Vorbild: Verteilungen, die sich weiterentwickeln.
Ein evolutionärer Algorithmus probiert nicht alle Möglichkeiten aus, sondern entwickelt gute Lösungen Schritt für Schritt weiter, ähnlich wie in der Natur:
1. Starten: Es entstehen viele zufällige Klassenverteilungen. 2. Bewerten: Jede Verteilung wird daran gemessen, wie gut sie die Kriterien erfüllt. 3. Auswählen und kombinieren: Die besten Verteilungen werden miteinander kombiniert und leicht verändert. 4. Wiederholen: Über viele Generationen werden die Verteilungen immer besser.
Am Ende steht ein Vorschlag, der die Kriterien so gut wie möglich gleichzeitig erfüllt. Die Entscheidung bleibt bei der Schule, aber die Rechenarbeit ist erledigt.
Im Detail
Was drinsteckt.
Messbare Qualität
Jede Verteilung bekommt eine Bewertung. So ist klar, warum ein Vorschlag besser ist als ein anderer.
Schnell statt tagelang
Was von Hand viele Stunden dauert, rechnet der Algorithmus in kurzer Zeit durch.
Mensch entscheidet
Das Ergebnis ist ein Vorschlag als Grundlage für die Entscheidung der Schule.
Technik & Umsetzung
- Evolutionärer Algorithmus
- Kombinatorische Optimierung
- Web-App
Passende Leistungen
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