Die Abschlussprüfungen in Cornell wurden anhand einer statischen Tabelle geplant, die Prüfungsgruppen an die Zeiten der ersten Vorlesung band. Bei rund 30 Vorlesungszeiten und nur 22 Prüfungsfenstern kam es regelmäßig zu kollidierenden Abschlussprüfungen, und die Lehrenden mussten Nachholprüfungen für Studierende mit zeitgleich stattfindenden Verpflichtungen erstellen.
Lehrende und Studierende der ORIE arbeiteten mit der Universitätsverwaltung (University Registrar) zusammen, um ein ganzzahliges Programmierungsframework zu entwickeln. Es kombiniert ein mehrstufiges Group-then-Sequence-Modell mit einer iterativen Layer-Cake-Heuristik und erzeugt viele Zeitplanvarianten unter verschiedenen Parameterwahlen.
Das Modell berücksichtigt nicht nur direkte Konflikte und aufeinanderfolgende Prüfungen, sondern auch Konflikte höherer Ordnung – Studierende, die innerhalb von 24 Stunden mit mehr als zwei Prüfungen oder über vier aufeinanderfolgende Zeitfenster hinweg konfrontiert sind. Die Studienverwaltung wählt unter Pareto-artigen Optionen aus und gleicht dabei den Komfort des Zeitplans gegen Vorverlagerung und den Ausschluss bestimmter Zeitfenster ab.
Der Optimierer erstellt Zeitpläne; die Studienverwaltung wählt die Kompromisse
Das MIP macht die Konfliktstruktur explizit – einschließlich der Fälle höherer Ordnung, die Tabellenkalkulationen und Nachschlagetabellen schlicht nicht erfassen.
Jedes Semester interagieren Tausende Studierende mit Hunderten von Prüfungen; nur ein Optimierer kann den Komfort der Studierenden in diesem Maßstab ausbalancieren, und eine manuelle Durchführung war nie machbar.
Indem die Studienverwaltung über Zeitplanvarianten eingebunden bleibt, wird die Optimierung von einer Blackbox zu einem Entscheidungsunterstützungswerkzeug, dem die Institution vertraut.
Wenn eine statische Nachschlagetabelle nicht mehr zu den Daten passt, ersetzen Sie die Tabelle durch einen Optimierer – aber lassen Sie den Menschen anhand von Kompromissvergleichen unter den Zeitplänen wählen.
Cornell hat das Framework seit 2024 fünf Semester lang für die Planung seiner Abschlussprüfungen eingesetzt, wobei die Arbeit Vorteile gegenüber dem historischen Ansatz der Vorlesungszeiten bei Verwaltungsaufwand und Zeitplankomfort dokumentiert. Ein Open-Source-MIP-Generator begleitet die Arbeit.
DEN BELEGEN FOLGEN
Die Quellen
- Cornell University Uses Integer Programming to Optimize Final Exam Scheduling arxiv.org (arXiv:2409.04959) · arxiv.org
- Cornell University Uses Integer Programming to Optimize Final Exam Scheduling (HTML full text) ar5iv.labs.arxiv.org · ar5iv.labs.arxiv.org
- Cornell Final Exam Scheduling (publication page) joeyetinghan.github.io · joeyetinghan.github.io