Automatische und assistierende Personaleinsatzplanung basierend auf CSP

Das vorliegende Problem der Personaleinsatzplanung ist ein Zuordnungsproblem und gehört der Klasse NP-schwer an. Im Allgemeinen sind solche Probleme nicht in praktisch angemessener Zeit lösbar. Mit problemspezifischen Suchalgorithmen können diese Probleme dennoch auf aktueller Rechentechnik gelöst werden.

Diese Masterarbeit hat das Ziel, das Problem der Personaleinsatzplanung des Unternehmen Coffee Corner zu lösen. Hierbei geht es um die Zuordnung von Mitarbeitern M zu Arbeitsstationen A zu bestimmten Zeiteinheiten Z, wobei M, A und Z Mengen darstellen. Es müssen demnach |A| · |Z| Variablen belegt werden, welche jeweils |M| Werte annehmen können. Der aufgespannte Suchraum umfasst |M||A|·|Z| Zuordnungsmöglichkeiten und somit 10 hoch 875 potenzielle Lösungen. Doch nicht jede Zuordnungsmöglichkeit ist eine gültige Lösung. Ob eine Zuordnungsmöglichkeit eine gültige Lösung ist, wird durch die Einhaltung von Nebenbedingungen entschieden. Ein Ausprobieren aller Möglichkeiten mit Prüfung auf Einhaltung der Nebenbedingungen ist bei steigender Anzahl von Arbeitsstationen, Mitarbeitern und Zeiteinheiten zeitlich zu aufwändig.

Ziel der Arbeit ist eine Untersuchung der Constraint-Propagierung zur Lösung von Personaleinsatzproblemen und die prototypische Umsetzung. Die Evaluation umfasst die Definition geeigneter Kriterien zur Wertung von Plänen, Auswahl von Constraintoptimierungs-Bibliotheken, Heuristiken zur Reduktion des Suchraumes sowie die Integration von Planung und Neuplanung anhand eines realen Anwendungsfalles in der Stadt Brandenburg.

Kolloqium: 30.08.2013

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Michael Syrjakow

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Categories: Abschlussarbeiten, Maschinelles Lernen

Im FLL Wettbewerb 2013 Nature's Fury geht es um die Auseinandersetzung des Menschen mit der Natur, insbesondere um die Vorsorge und Bewältigung bei Naturkatastrophen. In der LEGO-Aufgabe sind erdbebensichere Gebäude zu testen, Flutopfer zu evakuieren, Familien zusammenzuführen, Hilfsgüter müssen verteilt werden und unwegsames Gelände überwunden. Die LEGO League greift damit die Ideen des Robocup Rescue-Wettbewerbs auf.

Im Forschungsauftrag werden sich die Schülerteams exemplarisch mit einer konkreten Bedrohung für eine gewählte Region auseinandersetzen und innovative (gab es bisher nicht oder nicht in der Form) Lösungsansätze zur Vorbeugung, Ursachenbekämpfung und für den Katastrophenfall entwickeln.

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 29.11.2013 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 25.11.2013)

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden.

Teams:

1. Robotops, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Forst
2. Die Humboldtianer, Humboldt-Gymnasium Potsdam
3. Uni4Kids - Lions, Uni4Kids e.V. - Die Wissenswerkstatt Borgsdorf
4. LEGO Youngstars, Wilhelm-Busch-Schule Brandenburg
5. Micro Bot, von saldern Gymnasium Brandenburg
6. Goethes Geister, Goethe Oberschule Berlin
7. MendelBots, Mendel-Grundschule Berlin-Pankow
8. ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
9. Arche-Robots@SAP, Archenhold Oberschule Berlin
10. LEGO-Leichhardts, Ludwig-Leichhardt-Gymnasium Cottbus
11. Optibots, F.-L.-Jahn-Gymnasium Rathenow
12. zweiStein, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin
13. einStein, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin

Die Jury in Brandenburg

• Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien)
• Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien)
• Albrecht Bohne (Direktor Computermuseum Brandenburg)
• Ralf Brattig (Werkstattleiter Schulte-Derne Reha Technik GmbH)
• Susanne Busse (Professorin und Dekanin FB Informatik und Medien)
• Sylvia Fröhlich (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Jochen Heinsohn (Professor FB Informatik und Medien, Vorsitzender)
• Joachim Hütter (Richter am Oberlandesgericht)
• Jenny Ludwig (Studentin FB Informatik und Medien)
• Katja Orlowski (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe)
• Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.)
• Kevin Scheidemann (Alumni FB Informatik und Medien)
• Rainer Schmidt (Leiter der Ausbildung Heidelberger Druckmaschinen AG)
• Lucas Thiem (Student TU Berlin)
• Patrick Tiede (Student TU Berlin)

Ergebnisse

• Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team "Die Humboldtianer"
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "ein Stein", 2. Platz "Goethes Geister", 3. Platz "LEGO Youngstars"
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "Uni4Kids - Lions", 2. Platz "LEGO-Leichhardts", 3. Platz "MendelBots"
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "Goethes Geister", 2. Platz "Optibots", 3. Platz "Arche-Robots@SAP"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "Uni4Kids - Lions" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "LEGO Youngstars", 3. Platz "Goethes Geister"
• Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "Goethes Geister" aus Berlin, das damit am 14. Dezember 2013 in Merseburg zum FLL-Semi-Finale fährt. Auf dem Platz 2., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, ist das Team "LEGO-Leichhardts" aus Cottbus. Dritter in der Gesamtwertung wurden die "LEGO Youngstars" der Wilhelm-Busch-Schule Brandenburg.

Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an:

• einStein
• zweiStein

Punkte: JuryWertung, RobotGame

Fotos vom Regionalwettbewerb

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Wir bedanken uns für die Unterstützung bei der Ausrichtung des Regionalwettbewerbes in Brandenburg bei:

• HANDS on TECHNOLOGY e.V.
• Institut für Informatik und Medien e.V.
• Schulte Derne Reha Technik GmbH

Categories: LEGO League, RobotBuildingLab