Les examens finaux de Cornell étaient planifiés à partir d'un tableau statique qui liait les groupes d'examens aux horaires du premier cours. Avec environ 30 horaires de cours et seulement 22 créneaux d'examen, les étudiants se retrouvaient régulièrement avec des examens finaux qui se chevauchaient, et les enseignants devaient rédiger des examens de rattrapage pour les étudiants ayant des engagements simultanés.
Des enseignants et des étudiants de l'ORIE se sont associés au service des inscriptions de l'Université pour construire un cadre de programmation en nombres entiers. Il combine un modèle multi-étapes « Grouper puis séquencer » avec une heuristique itérative de type « Layer-Cake », générant de nombreuses variantes d'emploi du temps selon différents choix de paramètres.
Le modèle gère non seulement les conflits directs et les examens consécutifs, mais aussi les conflits d'ordre supérieur — les étudiants confrontés à plus de deux examens en 24 heures ou sur plus de quatre créneaux consécutifs. Le service des inscriptions choisit parmi des options de type Pareto, en équilibrant le confort de l'emploi du temps avec le regroupement en début de période et les exclusions de créneaux.
L'optimiseur établit les emplois du temps ; le service des inscriptions choisit les compromis
Le programme en nombres entiers mixtes rend explicite la structure des conflits — y compris les cas d'ordre supérieur que les tableurs et les tables de correspondance ne voient tout simplement pas.
Chaque semestre, des milliers d'étudiants ayant des centaines d'examens interagissent ; seul un optimiseur peut équilibrer le confort des étudiants à cette échelle, et le faire à la main n'a jamais été réalisable.
Maintenir le service des inscriptions dans la boucle via des variantes d'emploi du temps transforme l'optimisation d'une boîte noire en un outil d'aide à la décision auquel l'institution fait confiance.
Lorsqu'une table de correspondance statique ne correspond plus aux données, remplacez la table par un optimiseur — mais laissez l'humain choisir parmi les emplois du temps au moyen de comparaisons de compromis.
Suites
Cornell a utilisé ce cadre pour la planification de ses examens finaux pendant cinq semestres depuis 2024, l'article documentant ses avantages par rapport à l'approche historique fondée sur les horaires de cours, tant en temps d'administration qu'en confort de l'emploi du temps. Un générateur de programme en nombres entiers mixtes open source accompagne ces travaux.
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Les sources
- 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