FAQ — Verhalten des Generierungsalgorithmus

Häufige Fragen zum Verhalten des Algorithmus für die automatische Generierung. Für die Beschreibung des Generierungsalgorithmus selbst siehe Generierungsalgorithmus; für die operativen Details siehe Automatische Generierung.

Für welche Stundenplantypen funktioniert der Generierungsalgorithmus?

Für wöchentliche, zyklische und Kalender-Stundenpläne. Im Kalendermodus werden die Unterrichtsstunden auf echte Daten gelegt, und die Generierungsoptionen umfassen Datumsgrenzen.

Wie funktioniert der Algorithmus?

Omniscol startet im Hintergrund einen Verarbeitungslauf zur automatischen Generierung. Der Algorithmus wertet die zu platzierenden Unterrichtsstunden, die deklarierten Randbedingungen und die Generierungspräferenzen aus. Das Ergebnis hängt vor allem von der Datenqualität ab: Stundenvolumen, Lehrkräfte, Räume, Gruppen, Verfügbarkeiten, Unverträglichkeiten und standortübergreifende Randbedingungen.

Jede Generierung startet eine dedizierte und parallelisierte Rechenumgebung. Es gibt keine Warteschlange, die die Schule verwalten muss; die Initialisierung dauert oft rund zehn Sekunden, bevor die eigentliche Berechnung beginnt. Im Modul Stundenplanverwaltung startet die Schaltfläche Ein Stundenplan generieren die Berechnung, verfolgt ihren Status und ermöglicht es, das Ergebnis zu inspizieren.

Der Algorithmus ist eine neuro-symbolische, metaheuristische Monte-Carlo-Optimierungs-KI: stochastische Suche, symbolische Randbedingungen und schrittweise Optimierung der Bewertungen. Das ist keine Erfolgsgarantie bei einem unmöglichen Satz von Randbedingungen; in diesem Fall gibt Omniscol eine Diagnose zurück.

Wie lange dauert eine Generierung?

Die Dauer hängt von der Größe des Stundenplans, der Anzahl der Unterrichtsstunden, der Anzahl der Randbedingungen und den gewählten Optionen ab. Als Größenordnung kann eine Sekundarschule mit rund 550 Schülern, 45 Lehrkräften und 16 Klassen, mit vielen Verfügbarkeiten, in weniger als einer Minute einen vollständigen Stundenplan erhalten, mit sehr wenigen oder keinen Lücken, sofern die Daten stimmig sind. Ein dichterer, stark eingeschränkter Fall oder einer mit aufwendigen Optimierungen kann deutlich länger dauern.

Berücksichtigt der Generierungsalgorithmus alle Randbedingungen?

Die harten Randbedingungen werden strikt eingehalten:

• eine Lehrkraft an nur einem Ort zur selben Zeit;
• eine Klasse ohne Doppelbelegung, außer bei Gruppen in einer Klassenteilung;
• Verfügbarkeiten und als nicht verfügbar markierte Zeitfenster;
• ein Standardraum, der jeweils nur von einer Unterrichtsstunde belegt wird;
• ein großer Raum, der nur innerhalb seiner Grenzen für Kapazität und Klassenzahl genutzt wird;
• kompatible Fachräume, Kapazitäten, materielle Ressourcen und standortübergreifende Wege;
• gesperrte Unterrichtsstunden, die an ihrem Platz bleiben.

Die weichen Randbedingungen (unerwünschte Verfügbarkeiten, Präferenzen, pädagogische Gewichtung, Ausgewogenheit der Tage, Anzahl der Anwesenheitstage, Lücken in den Stundenplänen) werden bestmöglich optimiert. Sie erzeugen Abzüge: Der Generierungsalgorithmus sucht die Lösung, die davon am wenigsten anhäuft, kann aber einige beibehalten, wenn dies der beste mit den harten Randbedingungen vereinbare Kompromiss ist.

Was tun, wenn die Generierung fehlschlägt?

Wenn keine vollständige Lösung gefunden wird, gibt Omniscol den besten berechneten Stundenplan zurück und belässt die nicht platzierten Unterrichtsstunden in der Haftnotizen-Leiste. Der teilweise Stundenplan bleibt einsehbar, um nachzuvollziehen, was platziert wurde, um dann die Randbedingungen zu korrigieren oder bestimmte Unterrichtsstunden manuell umzuplatzieren. Die häufigsten Ursachen sind auf der Seite Eine fehlschlagende Generierung diagnostizieren beschrieben.

Kann man die Position einer Unterrichtsstunde manuell erzwingen?

Ja, über das Sperren einer Unterrichtsstunde nach manueller Platzierung. Der Generierungsalgorithmus verschiebt eine gesperrte Unterrichtsstunde bei einer neuen Generierung nicht, passt jedoch die übrigen darum herum an. Nützlich, um unverrückbare Unterrichtsstunden zu verankern (externe Einsätze mit festem Datum, terminierte Prüfungen).

Warum schlägt der Generierungsalgorithmus nicht mehrere Lösungen vor?

Der Generierungsalgorithmus optimiert gemäß den deklarierten Randbedingungen und Präferenzen und gibt die beste gefundene Lösung zurück. Um mehrere Lösungen zum Vergleich zu erhalten, duplizieren Sie den Stundenplan vor jeder Generierung und passen Sie die Randbedingungen oder Gewichtungen zwischen zwei Durchläufen leicht an.

Berücksichtigt der Generierungsalgorithmus die erfassten Abwesenheiten?

Der Generierungsalgorithmus wird auf den strukturellen Stundenplan angewendet, unabhängig von den Abwesenheiten. Die Abwesenheiten werden nachträglich im Modul Abwesenheitsverwaltung verwaltet (siehe Überblick über das Modul Abwesenheitsverwaltung), mit Auswirkung auf die Anzeige des veröffentlichten Stundenplans und auf die Statistiken des Dashboard (nicht auf die zugrunde liegende Struktur).

Bewusster Konflikt und blockierender Konflikt

Nicht alle Konflikte sind gleichwertig:

• Nicht blockierende Konflikte — können unverändert belassen werden, wenn es sich um eine bewusste Entscheidung handelt (zum Beispiel ein Raum, dessen angezeigte Belegung die Kapazität übersteigt, weil man weiß, dass nicht alle Eingeschriebenen kommen). Der Hinweis bleibt sichtbar, blockiert aber nicht.
• Blockierende Konflikte — verhindern, dass die automatische Generierung gelingt (kein kompatibler Raum, inkohärente Ausrichtung usw.). Die Schaltfläche Ein Stundenplan generieren bleibt deaktiviert, solange diese Konflikte bestehen.

Siehe Konflikt.