Inscripción a turnos en cursos con cupos, considerando preferencias y superposición de horarios.

Abstract

El presente proyecto de grado aborda la problemática de la inscripción de estudiantes a turnos de cursos con cupos en la Universidad de la República (UdelaR), considerando las preferencias de los estudiantes y la superposición de horarios. El proceso actual de inscripción, realizado a través del Sistema de Gestión Administrativa de la Enseñanza, presenta diversos inconvenientes como falta de transparencia, colapsos por saturación de la plataforma y desventajas para estudiantes con conexión lenta a internet. Como resultado, los estudiantes no siempre logran inscribirse en sus opciones preferidas. Se analizan varios artículos que modelan el problema de creación de cronogramas de cursos universitarios (UCTP, por sus siglas en inglés). Este proyecto propone una solución computacional como un problema de optimización multi-objetivo, utilizando la técnica de programación entera. La solución permite resolver el problema de asignación de estudiantes a turnos de cursos, tomando en cuenta las limitaciones de capacidad, la superposición de horarios y las preferencias estudiantiles. Se definen tres objetivos ordenados: maximizar la satisfacción de las preferencias de los estudiantes, maximizar la cantidad de estudiantes asignados a al menos un curso, y obtener una asignación equitativa entre los distintos estudiantes. Estos objetivos son jerarquizados utilizando ordenado lexicográfico y resueltos de forma secuencial. El modelo es implementado mediante el lenguaje de modelado algebraico AMPL con el solver Gurobi. Además, se desarrolla una aplicación de consola en Python que permite ejecutar el modelo utilizando distintas fuentes de datos. Se realiza un análisis de la solución utilizando seis instancias con datos reales, proporcionados por el Servicio Central de Informática de la Udelar. Se concluye que el modelo cumple con el objetivo principal de asignar a los estudiantes a sus cursos y turnos más preferidos. Además, todos los estudiantes son asignados a por lo menos un curso, por lo que el segundo objetivo también se cumple. El objetivo de buscar una asignación equitativa se logra de forma parcial, siendo alcanzado en algunas instancias pero no en todas. Se establecen lineamientos para trabajos futuros que permitan obtener mejores resultados respecto a este último objetivo. Finalmente, el modelo produce asignaciones de calidad dentro de tiempos de ejecución razonables, mostrando su viabilidad para ser utilizado en situaciones reales dentro de la Udelar.