توليد وتقييم جدولة المهام باستخدام Python - كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

تُستخدم الدالة random.randint (x,y) لتوليد عدد صحيح عشوائي بين X و Y. وهناك طريقة مختلفة لاستخدام هذه الدالة تتمثل في توفير قائمة [X,Y] أو مجموعة (X,Y). وفي هذه الحالة لا بد من كتابة الرمز * قبل القائمة، كما هو موضح في الدالة السابقة، على سبيل المثال:

for i in range(5): # prints 5 random integers between 1 and 10 print(random.randint(*[1, 10]))

6 5 5 10 1

يُستخدم المقطع البرمجي التالي دالة ()create_problem_instance لتوليد نسخة لمشكلة يتوفر فيها ما يلي:

• تشتمل كل نسخة على عشرة مهام. • يمكن لكل مهمة أن تستمر ما بين 5 وحدات زمنية و 20 وحدة زمنية، وسيتم افتراض أن الساعة هي الوحدة الزمنية المستخدمة فيما تبقى من هذا الدرس. • كل مهمة لها موعد نهائي يتراوح ما بين 5 ساعات و 50 ساعة، وتبدأ ساعة الموعد النهائي من لحظة بدء المهمة الأولى في استخدام الآلة، على سبيل المثال: إذا كان الموعد النهائي لمهمة ما يساوي عشر ساعات، فهذا يعني أنه لا بد من إكمال المهمة في غضون عشر ساعات من بداية المهمة الأولى في الجدول. • وزن كل مهمة هو عدد صحيح يتراوح بين 1 و 3.

create_problem_instance(10, [5, 20], [5, 50], [1, 3])

{'durations': [18, 17, 6, 9, 6, 20, 12, 9, 19], 'deadlines': [39, 31, 6, 42, 48, 10, 39, 16, 34, 35], 'weights': [2, 2, 3, 2, 1, 3, 2, 1, 1]}

يُمكن استخدام الدالة التالية لتقييم جودة أي جدول أنتجته إحدى الخوارزميات لنسخة مشكلة محددة. حيث تقبل الدالة نسخة المشكلة وجدولاً لمهامها، ثم تمر على كل المهام بترتيب جدولتها نفسه حتى تُحسب أزمنة إنجازها ومجموع التباطؤ الموزون لكامل الجدول. ويُحسب هذا التباطؤ بحساب تباطؤ كل مهمة (مع مراعاة الموعد النهائي لها) وضربه في وزن المهمة وإضافة الناتج إلى المجموع:

# computes the total weighted tardiness of a given problem instance def compute_schedule_tardiness(problem, schedule): # gets the information for this problem durations, weights, deadlines=problem['durations'], problem['weights'], problem['deadlines'] job_num = len(schedule) # gets the number of jobs finish_times = [0] * job_num # stores the finish time for each job schedule_tardiness = 0 # initializes the weighted tardiness of the overall schedule to 0 for pos in range(job_num): # goes over the jobs in scheduled order

وزارة التعليم Ministry of Education 2023 - 1447

270

تُستخدم الدالة random.randint (x,y) لتوليد عدد صحيح عشوائي بين X و Y. وهناك طريقة مختلفة لاستخدام هذه الدالة تتمثل في توفير قائمة [X,Y] أو مجموعة (X,Y). وفي هذه الحالة لا بد من كتابة الرمز * قبل القائمة، كما هو موضح في الدالة السابقة، على سبيل المثال:for i in range(5): # prints 5 random integers between 1 and 10 print(random.randint(*[1, 10]))يُستخدم المقطع البرمجي التالي دالة ()create_problem_instance لتوليد نسخة لمشكلة يتوفر فيها ما يلي:• تشتمل كل نسخة على عشرة مهام. • يمكن لكل مهمة أن تستمر ما بين 5 وحدات زمنية و 20 وحدة زمنية، وسيتم افتراض أن الساعة هي الوحدة الزمنية المستخدمة فيما تبقى من هذا الدرس. • كل مهمة لها موعد نهائي يتراوح ما بين 5 ساعات و 50 ساعة، وتبدأ ساعة الموعد النهائي من لحظة بدء المهمة الأولى في استخدام الآلة، على سبيل المثال: إذا كان الموعد النهائي لمهمة ما يساوي عشر ساعات، فهذا يعني أنه لا بد من إكمال المهمة في غضون عشر ساعات من بداية المهمة الأولى في الجدول. • وزن كل مهمة هو عدد صحيح يتراوح بين 1 و 3.create_problem_instance(10, [5, 20], [5, 50], [1, 3]){'durations': [18, 17, 6, 9, 6, 20, 12, 9, 19], 'deadlines': [39, 31, 6, 42, 48, 10, 39, 16, 34, 35], 'weights': [2, 2, 3, 2, 1, 3, 2, 1, 1]}يُمكن استخدام الدالة التالية لتقييم جودة أي جدول أنتجته إحدى الخوارزميات لنسخة مشكلة محددة. حيث تقبل الدالة نسخة المشكلة وجدولاً لمهامها، ثم تمر على كل المهام بترتيب جدولتها نفسه حتى تُحسب أزمنة إنجازها ومجموع التباطؤ الموزون لكامل الجدول. ويُحسب هذا التباطؤ بحساب تباطؤ كل مهمة (مع مراعاة الموعد النهائي لها) وضربه في وزن المهمة وإضافة الناتج إلى المجموع:# computes the total weighted tardiness of a given problem instance def compute_schedule_tardiness(problem, schedule): # gets the information for this problem durations, weights, deadlines=problem['durations'], problem['weights'], problem['deadlines'] job_num = len(schedule) # gets the number of jobs finish_times = [0] * job_num # stores the finish time for each job schedule_tardiness = 0 # initializes the weighted tardiness of the overall schedule to 0 for pos in range(job_num): # goes over the jobs in scheduled order2023 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: مخطط توضيحي لدالة create_problem_instance Description: A diagram illustrating the input parameters for the `create_problem_instance` function. It shows four labeled boxes connected by lines to the corresponding arguments in the function call. Key Values: عدد المهام المراد إنشاؤها (Number of tasks to be created) -> 10, نطاق مدة المهمة (Task duration range) -> [5, 20], نطاق الموعد النهائي (Deadline range) -> [5, 50], مدى أهمية الوزن (Weight importance range) -> [1, 3] Context: This diagram visually explains the meaning and order of the parameters passed to the `create_problem_instance` function, which is used to generate a specific problem instance for task scheduling.