Vincoli di orario

Vincoli morbidi: come penalità e pesi modellano la qualità dell’orario

Le preferenze che il solver scambia tra loro, il modello di penalità che le governa e come regolare i pesi senza inseguire il rumore.

Juho Isola, fondatore di Smootables

I vincoli morbidi definiscono la qualità. Sono preferenze con un prezzo: il solver può violarli, e ogni violazione aggiunge un costo di penalità che il solver lavora per minimizzare. Il risultato è uno scambio, non una promessa.

L’insieme morbido standard copre la distribuzione di una materia nella settimana, le materie principali al mattino, la riduzione dei buchi dei docenti, i limiti ai periodi consecutivi e giornalieri, le giornate dei docenti compatte e l’evitare certe materie nell’ultimo periodo.

Questa guida tratta il modello di penalità e la regolazione dei pesi. Le regole di fattibilità che il solver deve soddisfare per prime sono nei vincoli rigidi.

Punti chiave

  • I vincoli morbidi sono obiettivi con costi di penalità, mai garanzie.
  • Il solver minimizza la penalità totale, quindi i pesi decidono quale preferenza perde un conflitto.
  • Pesi uguali su tutto equivalgono a nessuna priorità.
  • Alcuni solver trattano le regole morbide come rigide e le rilassano quando si bloccano; scopri come si comporta il tuo.

Il modello di penalità

Ogni violazione morbida ha un costo, e il solver minimizza il totale. Questa singola frase spiega la maggior parte dei comportamenti del solver che sembrano misteriosi: una preferenza è stata violata perché rispettarla costava di più altrove.

Spiega anche perché i vincoli morbidi sono obiettivi e non garanzie. Il risultato da rivedere non è se esistono violazioni; è se le violazioni che esistono sono quelle economiche.

L’insieme morbido standard

Queste preferenze ricorrono in tutte le scuole; i pesi cambiano secondo la politica.

  • Distribuire le lezioni di una materia nella settimana
  • Materie principali nei periodi del mattino
  • Minimizzare buchi e periodi inattivi dei docenti
  • Limitare i periodi di insegnamento consecutivi e i totali giornalieri
  • Mantenere compatte le giornate dei docenti
  • Evitare certe materie nell’ultimo periodo

Regolare i pesi senza inseguire il rumore

Regola prima sulla politica, poi sull’evidenza.

  1. Scrivi quali preferenze la scuola mette sopra quali altre; quell’ordine è la politica.
  2. Imposta i pesi in modo che rispecchino l’ordine, con distanze reali tra i livelli.
  3. Esegui, poi rivedi le violazioni per costo: le preferenze costose sono intatte?
  4. Modifica un peso per iterazione; le modifiche parallele nascondono la causalità.
  5. Fermati quando le violazioni rimaste sono quelle che la scuola accetta, e registra quell’accettazione.
  6. Regola di nuovo quando cambia la politica, non quando arriva un reclamo rumoroso.

Come farlo in Smootables: sei pesi da 0 a 200

I pesi sono politica resa esplicita: il rapporto tra loro decide chi vince un conflitto.

Le Impostazioni solver contengono sei preferenze pesate: Ore buche studenti, Ore buche docenti, Bilanciamento giornaliero studenti, Bilanciamento giornaliero docenti, Distribuzione delle materie e Preferenza mattutina. Ognuna va da 0 a 200, un peso a 0 disattiva il vincolo, e la guida integrata legge 50 come priorità bassa, 100 come media e 200 come alta. Per impostazione predefinita è attiva solo la Preferenza mattutina; le altre cinque partono da 0, quindi una preferenza di bilanciamento o sui buchi conta solo quando le dai un peso.

I pesi guidano la seconda fase del solver: prima vengono soddisfatti i vincoli rigidi, poi vengono ottimizzate le preferenze morbide. I desideri a livello di collocazione (giorni della settimana specifici, mattina o pomeriggio, tutte le lezioni nello stesso giorno) si impostano per singola collocazione sotto Preferenze di orario, non a livello di scuola.

Penalità uguali, risultati illeggibili

Quando ogni preferenza ha lo stesso peso, il solver scambia comunque, ma gli scambi smettono di significare qualcosa. La revisione diventa archeologia: nessuno sa dire se una preferenza violata ha perso in modo equo o non era mai stata davvero classificata.

La pratica documentata segnala un altro pattern: alcuni solver trattano i vincoli morbidi come rigidi e li rilassano solo quando si bloccano. Scopri quale comportamento ha il tuo strumento prima di interpretarne i risultati. Come buchi e bilanciamento ricadono sui singoli docenti è trattato in distribuzione equa; il percorso guidato per il peso dei buchi è minimizzare i buchi dei docenti, e per la distribuzione è distribuire le lezioni nella settimana.

Domande dei pianificatori sui vincoli morbidi

Perché il solver ha ignorato una preferenza che avevamo impostato?

Non l’ha ignorata; le ha dato un prezzo. Qualche altra combinazione di preferenze costava meno da soddisfare. Se la preferenza deve vincere quegli scambi, alza il suo peso. Se deve vincere sempre, forse appartiene all’insieme rigido.

Ogni preferenza deve avere un peso?

Solo quelle che la scuola sostiene davvero. Una preferenza che nessuno difende continua a spingere il solver lontano da griglie che qualcuno avrebbe forse preferito. Pochi pesi deliberati rendono i risultati più facili da spiegare.

Le preferenze di chi vincono quando docenti e studenti sono in conflitto?

Di chi dicono i pesi. La riduzione dei buchi dei docenti e il bilanciamento giornaliero degli studenti possono tirare in direzioni opposte, e il rapporto tra i pesi decide lo scambio. È una scelta di politica da fare apertamente, non un default del solver da scoprire dopo.

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