Pridruživanje s prioritetnim listama u raspodijeljenim sustavima primijenjeno na nastavne procese : doktorski rad - Paunović, Vlatka; Žagar, Mario (Zagreb : V. Paunović ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2020)
Problem pridruživanja uparuje elemente iz dva skupa. Svaki od elemenata iz jednog skupa rangira na svojoj prioritetnoj listi elemente iz drugog. Uobičajen problem pridruživanja u nastavnim procesima je pridruživanje studenata grupi. Grupa pri tome može označavati projekt, mentora, poziciju, smjer i slično, a za sve je zajedničko da imaju ograničeni broj mjesta. Prioritetne liste pojedinih studenata su međusobno različite i mogu biti nepotpune. U ovoj disertaciji grupe koriste zajedničku prioritetnu listu – glavni popis u kojem su rangirani svi studenti prema bodovima koje su ostvarili. Nepotpune prioritetne liste koje su izradili studenti u kombinaciji s ograničenim brojem slobodnih mjesta u grupama rezultira nepridruženim studentima.
Cilj doktorske disertacije je istražiti problem pridruživanja s prioritetnim listama u nastavnim procesima, a temelji se na pretpostavci da je primjenom ekspertnog znanja o studentima i samom nastavnom procesu moguće razviti nove metode za kvalitetnije pridruživanje studenata.
Nova predložena metoda odabira redoslijeda elemenata koristi ekspertna znanja izrade glavnog popisa, a uvodi i novi neizrazit pristup koji pretpostavlja jednakost u rangu dva studenta čak i kada postoji mala razlika u njihovim bodovima. Rezultat nove metode je značajno smanjivanje nepridruženih studenata do 10% uz zadržavanje važnosti poretka studenata na glavnom popisu.
Nova predložena metoda pridruživanja nepridruženih studenata koristi znanje dobiveno iz odabira drugih studenata pomoću kojeg se kreira proširena prioritetna lista. Drugačija je za svakog studenta, a sadrži listu grupa koje student nije odabrao na svojoj prioritetnoj listi, poredanu kako bi to on najvjerojatnije sam napravio. Predložena metoda omogućava pridruživanje grupe bolje rangiranim studentima kada na izrađenoj prioritetnoj listi studenta više nema odabranih grupa. Rezultira pridruživanjem bolje rangiranih studenata u popularnije grupe i smanjuje broj studenata kojima su grupe odabrane slučajnim odabirom.
Obje metode predstavljaju središnji dio novog modela raspodijeljenog rješavanja problema pridruživanja. Model je definiran s četiri nova predložena algoritma, a temeljni je
(i) Algoritam strogog jednostrukog pridruživanja s glavnim popisom (i). On je proširen s dodatna tri algoritma: (ii) Algoritam višestrukog pridruživanja s glavnim popisom, (iii) Algoritam višestrukog pridruživanja s glavnim popisom i višeslojnom prioritetnom listom te (iv) Algoritam jednostrukog pridruživanja grupiranih elemenata.
Analiza rezultata predloženog modela na primjeru podataka predmeta Seminar Fakulteta elektrotehnike i računarstva za više od 500 studenata i više od 200 projekata pokazala je poboljšanje kvalitete pridruživanja za 25% studenata u odnosu na Algoritam odgođenog prihvaćanja koji se smatra jednim od temeljnih algoritama za rješavanje problema pridruživanja. Kvaliteta pridruživanja obuhvaća manji broj nepridruženih studenata – 10%, te smanjenje broja nasumično pridruženih studenata grupama za više od 15%.
Model je definiran i u raspodijeljenim sustavima – arhitekturom agenata, a poboljšanje koje ostvaruje implementacija u vidljiva je kako u kvaliteti rješenja, tako i u brzini dolaska do njih. Izrađeni prototip modela primijenjen je na sedam primjera problema u nastavnik aktivnostima čime je potvrđen teorijski dio disertacije.
Ključne riječi: Problem pridruživanja, Raspodijeljeni sustavi, Genetski algoritmi, Nastavni procesi, Pridruživanje studenata projektima, Pridruživanje studenata mentoru, Odabir predmeta za upis, Preporučiteljski sustav
Bibliografija str. 127-129.