Projektbericht

Mail an: Michael Baumgart * Hans Peter Kunz * Sascha Meyer * Alexander Möller * Patrick Richter * Gerrit Viola * Klaus Quibeldey-Cirkel

 

"Wir bezweifeln, daß die Software erstellt wird. Es war einmal jemand da, der so etwas machen wollte, danach aber nie wieder gesehen wurde..."
(O-Ton eines Stundenplaners des Fachbereichs Maschinenbau, interviewt zu Beginn des Projekts)

Nahezu jeder Mensch wird in seinem Leben mit Stundenplänen konfrontiert: In seinen ersten Lebensabschnitten in der Schule erhält er i. d. R. jedes Halbjahr einen neuen Stundenplan. Später im Studium gibt es jedes Semester einen aktuellen Stundenplan, der jetzt Vorlesungsverzeichnis heißt. Und wenn sich jemand beruflich für die Lehre entscheidet, sind seine Veranstaltungen ebenfalls an bestimmte Termine geknüpft. Wessen Leben also jahrelang durch Stundenpläne bestimmt wird, wer sich schon einmal über unpassende Zeiten von Veranstaltungen geärgert hat, der wird unschwer erkennen, daß qualitativ hochwertige Stundenpläne den Lehrbetrieb für Lehrer wie auch Schüler, Dozenten wie auch Studenten angenehmer gestalten können und insbesondere viel Zeit auf beiden Seiten gespart werden kann. Unser Projekt handelt von der Qualitätssteigerung des Stundenplans des Fachbereichs 12 "Elektrotechnik und Informatik" der Universität-Gesamthochschule Siegen. Dort wurde das Projekt in der Fachgruppe "Technische Informatik" (Prof. Dr.-Ing. Hans Wojtkowiak) durchgeführt und von Dr.-Ing. Klaus Quibeldey-Cirkel betreut.

An einem Dienstagnachmittag in der zweiten Oktoberhälfte 1995 fanden sich sechs Studenten der Technischen Informatik in der Übung der Veranstaltung "Objektorientierter Systementwurf" (kurz: OOS) des Dozenten Dr. Klaus Quibeldey-Cirkel zu einer Projektgruppe zusammen, dessen geplante Laufzeit von einem, maximal zwei Semestern bei weitem überzogen werden sollte. War anfangs nur die Rede von der Analyse der derzeitigen Situation der Stundenplanung an der Universität sowie dem Design und der Implementierung eines Prototypen für die Lösung eines statischen Stundenplanproblems ("hard-wired"), kamen später noch das Design einer grafischen Benutzungsoberfläche, die Implementierung einer Software für dynamische Stundenplanprobleme und die unvermeidliche Testphase hinzu. So dauerte das Projekt bis Mitte 1997.

Zu bemerken ist allerdings, daß es sich bei dem Projekt keineswegs um einen "full-time-job" für alle Beteiligten handelte, sondern daß es studienbegleitend durchgeführt wurde, d. h. alle Projektmitglieder gingen mehr oder minder ihren anderweitigen Studienverpflichtungen nach, soweit es das Projekt zuließ. In den vorlesungsfreien Zeiten wurde das Projekt regelmäßig nur noch auf Sparflamme weitergeführt – die Projektmitglieder bereiteten sich auf Prüfungen vor oder absolvierten Praktika.

Nach dieser ganzheitlichen Sicht auf das Projekt richten wir jetzt den Blick auf die einzelnen Ereignisse: An denen hat es während der Projektlaufzeit von fast zwei Jahren nun wirklich nicht gemangelt.

Wir trafen uns zum ersten Mal am 16. November 1995 und dann regelmäßig einmal die Woche für etwa zwei Stunden, um uns aufeinander abzustimmen und um Aufgaben an einzelne Personen zu verteilen. Dabei führte ein Gruppenmitglied jeweils Protokoll, die Ergebnisse jeder Sitzung wurden schriftlich festgehalten. Rückwirkend haben wir die Protokolle daraufhin jedoch selten überprüft; wahrscheinlich allein die Tatsache, daß Ergebnisse schriftlich fixiert wurden, bewirkte meistens das Erfüllen der verteilten Aufgaben.

Die Regelmäßigkeit der wöchentlichen Besprechungen wurde im Wintersemester 1995/96 nahezu vollkommen durchgehalten, danach sank die Häufigkeit unserer Treffen kontinuierlich über der Zeit: Im Sommersemester 1996 trafen wir uns noch vereinzelt und in den beiden darauffolgenden Semestern nur nach Bedarf.

Das Projekt entstand aus dem Gedanken unseres Betreuers, eine Stundenplan-Software nach den Methoden des Software-Engineering zu entwickeln und dabei die Constraint-Technik anzuwenden, die von einer kommerziell erhältlichen Klassenbibliothek für Constraint-Programmierung zur Verfügung gestellt wird (siehe Einführung in die Constraint-Technik in Kapitel 1). Den Anstoß zu dem Vorhaben gab die Tatsache, daß die Verantwortung für die Stundenplanung innerhalb eines Jahres in die Fachgruppe Technische Informatik fallen sollte. Man muß dazu wissen, daß im Fachbereich 12 traditionell alle drei bis vier Jahre eine andere Fachgruppe den Stundenplan erstellt. In der Vergangenheit resultierte daraus bei jedem Wechsel der Fachgruppe, daß die Stundenpläne einen Qualitätseinbruch verzeichneten. Diese "Qualitätsdelle" sollte bei dem anstehenden Wechsel vermieden werden.

In dem Projekt sollte die Entwicklungsumgebung Microsoft Visual C++ eingesetzt werden, welche die Microsoft Foundation Classes (MFC) enthält – sie bilden eine Klassenbibliothek (Framework) für grafische Benutzungsoberflächen unter Microsoft Windows. Die Datenhaltung sollte mit der objektorientierten Datenbank "Objectivity" erfolgen. In der Anfangsphase des Projekts wurde die Komplexität etwas heruntergespielt, daß nur die notwendige "glue-logic" [1] zu entwickeln sei. Daß die Projektgruppe mehr geleistet hat, sollte im folgenden deutlich werden.

Zuerst stand das Literaturstudium rund um die Constraint-Technik an der Tagesordnung, insbesondere Artikel, die die in Frage kommende Software betrafen. Das Verständnis wurde dadurch erschwert, daß Beispiele fehlten und niemand aus unserer Gruppe auf praktische Erfahrung auf dem Gebiet der Constraint-Technik zurückgreifen konnte.

Aus dieser Situation heraus entstand dann Anfang Dezember 1995 ein Artikel für die Siegener Hochschulzeitung (siehe Anhang F), dem offiziellen Organ der Universität-Gesamthochschule Siegen, das durch Auslage der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wird. In unserem Aufsatz stellten wir den Planungsprozeß und einige damit zusammenhängende Probleme vor. Weiter erläuterten wir die zu erwartenden Schwierigkeiten bei der Automatisierung des Prozesses auf einem Rechner und präsentierten unseren Lösungsansatz. Dem schloß sich der Aufruf an die Leser an, die Projektgruppe mit Informationen zu versorgen, die im Zusammenhang mit der Stundenplanung von Bedeutung sein könnten. Durch engagiertes Eintreten erreichte unser Betreuer, daß wir unseren Artikel nach dem offiziellen Redaktionsschluß einreichen konnten. Jedoch erschien die Ausgabe der Hochschulzeitung mit unserem Artikel aus unerklärlichen Gründen erst im März 1996, als wir das "Sammeln und Jagen" von Informationen bereits abgeschlossen hatten; darüber hinaus war die Resonanz auf unseren Aufruf gering: neue Erkenntnisse konnten wir dadurch nicht gewinnen.

Sehr aufschlußreich hingegen waren die Interviews mit allen Personen an der Universität, die mit der Stundenplanung in irgendeiner Weise betraut waren. Die Interviews fanden im Dezember 1995 und Januar 1996 statt. Zuerst sprachen wir mit den Verantwortlichen für unseren Fachbereich (Fachbereich 12 – Elektrotechnik und Informatik), Herrn Kraft und Herrn Oerter, die uns sehr ausführlich über die Problematik der Stundenplanung unterrichteten. Danach bildeten wir aus den Projektmitgliedern drei Zwei-Personen-Teams, die mit den Stundenplanern der anderen Fachbereiche Gespräche führten, sowie mit den Erstellern der Stundenpläne für die Studiengänge "Außerschulisches Erziehungs- und Sozialwesen" (AES) und Primarstufe und schließlich mit den Verantwortlichen der Raumverwaltung. Die Protokolle aller Interviews befinden sich im Anhang. Besonders die Fachbereiche 2, 10 und Primarstufe zeigten sich sehr interessiert an einer Softwarelösung des Stundenplanproblems. Zu dieser Zeit entstand das sogenannte "Data Dictionary" (Datenlexikon, siehe Anhang E), in dem Fachausdrücke aus dem analysierten Bereich erklärt werden.

Ebenfalls sehr vorteilhaft für die Analyse der Stundenplanproblematik war die Bereitschaft von Sascha Meyer und Alexander Möller, sich als studentische Hilfskräfte für die (noch) manuelle Stundenplanung zu verdingen. Zusammen mit den beiden Verantwortlichen des Fachbereichs 12 erstellten sie seit Januar 1996 die Stundenpläne ihres Fachbereichs, erstmals für das Sommersemester 1996.

Für die Ermittlung der zu verplanenden Veranstaltungen wurde seit Jahren ein Erhebungsbogen eingesetzt, der die für die Planung interessanten Daten völlig unzureichend erfaßte. Dieses Formular ersetzten wir durch ein neu entworfenes, das erstmals im März 1996 an alle Dozenten verschickt wurde und somit für die Stundenplanung des Wintersemesters 1996/97 verwendet wurde. Der neue Erhebungsbogen erfragt wesentlich mehr Informationen als das alte Formular und erspart so viele zeitraubende Telefonate. Beim Entwurf legten wir großen Wert auf Verständlichkeit und klare Strukturierung; außerdem achteten wir bei der Gestaltung darauf, daß die Daten später (wenn unsere Software fertiggestellt sein würde) in einen Rechner eingegeben und dort abgelegt werden sollten. In den darauffolgenden Semestern wurde der Erhebungsbogen noch optimiert. Die Hauptakteure beim Entwurf waren Alexander Möller und Sascha Meyer, die ihre Erfahrungen aus ihren Hilfskraftstellen einbringen konnten.

Parallel zur Entwicklung eines neuen Erhebungsbogens entstand unsere sogenannte "Prioritätenliste", die Patrick Richter forcierte: In der Analysetätigkeit kristallisierten sich die Forderungen an einen Stundenplan heraus, die von mehreren Seiten kamen: von Dozenten, Studenten, Prüfungsordnungen und der Verwaltung. Alle diese Beschränkungen finden sich verallgemeinert und gewichtet in der Prioritätenliste wieder; sie versandten wir am 14. Mai 1996 an alle Dozenten, von denen wir eine Stellungnahme erwarteten sowie ihre persönliche Priorisierung der Beschränkungen. Es kamen nur eine Handvoll Rückläufer, die wir auswerteten; wir erstellten die endgültige Prioritätenliste unter besonderer Berücksichtigung der Anregungen des Fachschaftsrates FB 12 und froren sie Ende Mai 1996 ein.

Eine der wenigen Vorgaben des Projekts war es, eine Klassenbibliothek für Constraint-Programmierung zu verwenden. Das Produkt "ILOG Solver" erhielt unsere ungeteilte Aufmerksamkeit, da es im Januar 1996 die einzige verfügbare Bibliothek in der Sprache C++ war. Diese Software-Komponente war noch nicht gekauft worden; ihre Eignung mußte noch geprüft und ihre Finanzierung geklärt werden.

So machten wir am 25. Januar 1996 eine Exkursion zum damaligen deutschen Distributor [2] des französischen Unternehmens ILOG: der Firma Nexus in Dortmund. Dort wurden uns die Produkte "ILOG Solver" und "ILOG Schedule" präsentiert und wir nutzten die Gelegenheit, Fragen zu stellen [3]. "ILOG Schedule" ist ein Aufsatz für "ILOG Solver", um Ressourcen-Allokationsprobleme zu modellieren (siehe auch Kapitel 1). Zweifelsohne ist die Stundenplanung ein solches Problem.

Nachdem wir uns für den Kauf beider Produkte entschieden hatten, mußte die Finanzierung geklärt werden. Da wir eine Software für die Stundenplan-Generierung im Fachbereich 12 entwickeln wollten, sollten die finanziellen Mittel auch von dort kommen. Wir hatten jedoch den Rückhalt des Leiters des Instituts "Technische Informatik", Prof. Hans Wojtkowiak, der die Software vorfinanzierte und im schlimmsten Fall die Kosten auch ganz getragen hätte. Aus finanziellen Gründen hätte unser Projekt also nicht scheitern können. Die Mittel kamen letztlich vom Fachbereich aus Dekanatsreserven, obwohl im Dekanat unsere Ansicht über die Komplexität des Stundenplanproblems nicht völlig geteilt wurde. Aufgrund der Finanzierung hatten wir es – im Vergleich zu anderen universitären Projektgruppen – mit einem real existierenden Kunden zu tun: Auftraggeber der zu entwerfenden Software war jetzt der Fachbereich 12.

Um die Entscheidungsfindung des Dekanats zu erleichtern, formulierten Hans Peter Kunz und Sascha Meyer zu dieser Zeit das sogenannte "Technische Papier" des Projekts (siehe Anhang). Dieses auf eine Seite beschränkte Papier schilderte sachlich das Problem der Stundenplanung und begründete, warum wir unseren Lösungsansatz mit der Constraint-Technik für erfolgversprechend hielten. Darüber hinaus beschrieb es knapp die Softwarekomponenten, die wir einsetzen wollten, wobei der Schwerpunkt natürlich auf der noch fehlenden Klassenbibliothek "ILOG Solver" lag.

Um unserem "Auftraggeber" einen Eindruck von unserem bisherigen Wirken zu geben und um ihm das Gefühl zu vermitteln, sein Geld richtig angelegt zu haben, nutzten wir den letzten Vorlesungstermin des Fachs "Objektorientierter Systementwurf I" im Wintersemester 1995/96 (13. Februar 1996), um unsere Ergebnisse einem Fachpublikum aus Studenten und Professoren des Fachbereichs 12 vorzustellen. Im Publikum waren unter anderem vertreten: Prof. Dr. rer. nat. Rainer Patsch (Dekan des Fachbereichs 12), Prof. Dr.-Ing. Günter Schröder (Stundenplanbeauftragter), Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Merzenich (Fachgruppe Programmiersprachen), Prof. Dr.-Ing. Hans Wojtkowiak (offizieller Projektbetreuer). Zur Unterstützung des Vortrags setzten wir ein Farb-LCD-Display [4] für Tageslichtprojektoren ein. Es ermöglichte uns vor allem, die Arbeitsweise und Vorteile eines Constraint-Solvers anhand eines kleinen Beispiels zu erläutern. Dies präsentierte Hans Peter Kunz, während Sascha Meyer die Analyse-Ergebnisse vorstellte. Die umfangreichen Folien erstellte Michael Baumgart; sie sind dem Anhang beigefügt. Zu bemerken ist, daß wir ohne das LCD-Display nicht so viele Informationen hätten vermitteln können.

Gerrit Viola beschäftigte sich von Februar bis April 1996 unter anderem mit dem Test von bereits erhältlicher Stundenplan-Software. Drei Anwendungen betrachtete er in seinen Untersuchungen: eine Vollversion des Bundesamts für Statistik & Datenverarbeitung für allgemeinbildende Schulen, eine Demoversion und von der dritten Applikation war nur Informationsmaterial verfügbar (siehe Kapitel 3). Sein Fazit: Keines der geprüften Programme genügt den Anforderungen einer Universität; dies verwundert auch nicht, sind doch alle getesteten Anwendungen auf die weniger komplexen Bedürfnisse von Schulen ausgelegt.

Nachdem das Erfassen von relevanten Informationen in der Analyse-Phase weitgehend abgeschlossen war, bildeten wir Ende Februar 1996 drei Teams, die je einen Teil des Projekts eigenverantwortlich entwarfen und implementierten. Jeder sollte die vorlesungsfreie Zeit nutzen, um sich in die jeweilige Thematik einzuarbeiten: Patrick Richter und Gerrit Viola entwickelten sich zu Kompetenzen für die Benutzungsoberfläche, Alexander Möller und Sascha Meyer wurden mit der Zeit die Fachkundigen für die Datenhaltung und Michael Baumgart und Hans Peter Kunz kannten sich nach und nach mit der Constraint-Technik aus.

Zunächst sollte die objektorientierte Datenbank "Objectivity" eingesetzt werden. Die beiden Verantwortlichen für die Datenhaltung kämpften jedoch mit den Schwierigkeiten einer Integration der Datenbank in die Entwicklungsumgebung. Darüber hinaus führten der Umfang sowie die Komplexität der Software zu ihrer Verwerfung und dem Einsatz der relationalen Datenbank "Microsoft Access".

Auch die Zuständigen für die Constraint-Technik benutzten nicht vollständig die vorgesehene Software. Anfangs dachten wir, die Kombination beider ILOG-Produkte löste unsere Aufgabenstellung; im nachhinein realisierten wir unser Vorhaben nur mit "ILOG Solver"; die Erweiterung durch "ILOG Schedule" stellt Constraint-Arten zur Verfügung, die nach unserer Analyse so gut wie gar nicht in der universitären Stundenplanung vorkommen. "ILOG Schedule" ist geeignet, um im Vergleich zur Stundenplanung noch komplexere Ressourcen-Allokationsprobleme zu lösen, beispielsweise die sogenannte Maschinenbelegungs-Planung (Stichwort: "job-shop-scheduling").

Während der Modellierung der in den Interviews erfragten Daten mittels CRC-Karten (Class, Responsibilities, Collaboration) und später in Booch-Notation [Booch, 1994] entstand von April bis Juli 1996 das Lastenheft, für das Alexander Möller und Gerrit Viola verantwortlich zeichneten (siehe Anhang D). Das Lastenheft ist fester Bestandteil jeder professionellen Software-Entwicklung: Es ist Vertragsgrundlage zwischen dem Kunden und dem Entwerfer, in dem genau beschrieben wird, was die zu entwickelnde Software zu leisten hat. In unserem Fall wurde kein Vertrag geschlossen; das Lastenheft hatte pädagogischen Charakter.

Anfang Juli 1996 war die Entwurfsphase so weit, daß erste Eindrücke von der grafischen Oberfläche und dem Datenbankschema vorlagen und Constraints dynamisch zur Laufzeit erzeugt werden konnten. Erste vage Laufzeitabschätzungen auf inkonsistenten Daten gab es auch schon. 10 Minuten dauerte die Generierung einer nicht verifizierten Lösung mit 5 Anforderungsarten auf einem mit 100 MHz getakteten 486er-Rechner mit 16 MB RAM. Dieses Laufzeitverhalten sollte die nächsten 10 Monate als offizielle Referenz dienen.

Bei der gekauften Klassenbibliothek lag ein Informationsblatt über eine englischsprachige Konferenz des Herstellers ILOG bei; es enthielt die Aufforderung sich zu bewerben, erfolgreiche Projekte dort zu präsentieren ("call for papers"). Wir zögerten nicht lange und bewarben uns Anfang Mai 1996 mit einem sogenannten "Abstract", das ist eine Inhaltsangabe eines Fachbeitrags. In unserem Fall existierte der Fachbeitrag noch nicht, wir wollten uns nur bei positiver Antwort um einen Fachaufsatz kümmern. Die Annahme unseres Themas kam Ende Mai und somit hatten wir lediglich zwei Wochen Zeit (nämlich bis zum 15. Juni 1996), unser "paper" in Englisch zu formulieren. In unserer Abhandlung ging es um die Darstellung der Ausgangssituation für die Stundenplanung an der Universität Siegen, also um die Ergebnisse der Analyse-Phase, und um den Entwurf und unseren Lösungsansatz mit "ILOG Solver". Hans Peter Kunz und Sascha Meyer besuchten in diesem Semester einen Englischkurs und nutzten ihre Kontakte zu dem Dozenten, englischen Muttersprachler und Lektor für Anglistik an der Universität Siegen, Alexander Atkins. Herr Atkins nahm sich viel Zeit für uns und korrigierte und verbesserte ausführlich unseren Aufsatz. Um noch die Frist für die Einreichung unseres Beitrages zu wahren, wurde ein Kurierdienst eingesetzt.

Die "ILOG Solver and ILOG Schedule – Second International Users’ Conference" fand schließlich am 09./10. Juli 1996 im Novotel Paris-Les-Halles in Paris statt. Dort stellte Hans Peter Kunz in seinem Vortrag das Projekt ca. 100 Zuhörern vor. Michael Baumgart und Sascha Meyer begleiteten ihn.

Direkt am Folgetag, am 11. Juli 1996, gab es einen weiteren Höhepunkt in der Projektgeschichte: der sogenannte "Abschlußvortrag" der Projektgruppe am letzten Vorlesungstermin der Veranstaltung "Objektorientierter Systementwurf II". Unter den ca. 40 Zuhörern konnten wir den Dekan des Fachbereichs 12, Prof. Dr. rer. nat. Rainer Patsch, und den Verantwortlichen unseres Projekts, Prof. Dr.-Ing. Hans Wojtkowiak, begrüßen. Dieses Mal wurde zur Präsentation ein Videobeamer [5] eingesetzt. Durch den Vortrag moderierte Alexander Möller und startete selbst mit einer kurzen Wiederholung der Analyse-Ergebnisse aus dem 1. Vortrag und stellte die ersten Modelle nach der Booch-Methode vor. Die Klassenbibliothek "ILOG Solver" präsentierte Patrick Richter; er wiederholte das kleine Beispiel eines Stundenplanproblems des 1. Vortrags und zeigte eine Modellierung mit der Softwarekomponente. Gerrit Viola sprach über die Aspekte bei der Entwicklung einer Benutzungsoberfläche und stellte dar, wie sich der neue Erhebungsbogen in den grafischen Eingabemasken widerspiegelt. Hans Peter Kunz schloß mit einem komprimierten Bericht über die Konferenz in Paris vom Vortag.

Dann folgte erst einmal Leerlauf im Projekt: in der vorlesungsfreien Zeit bis September 1996 bereiteten sich einige Projektmitglieder auf Prüfungen vor, während andere Praktika absolvierten. Daher startete die Implementierungs-Phase erst so richtig Anfang Oktober und dauerte bis März 1997. Mittendrin wurde der MS Visual C++-Compiler gewechselt von der Version 2 auf die neue Version 4. Die meisten Projektteilnehmer leisteten in diesem Zeitraum ihre Hauptarbeit. Ab März 1997 ging das Projekt immer stärker in die Testphase über, die von André Berten forciert wurde, da seine Diplomarbeit an das Projekt anschließt (siehe Ausblick) und der meiste Ehrgeiz der Projektteilnehmer mittlerweile verflogen war.

Nach der Konferenz in Paris kam im November 1996 die freundliche Anfrage von ILOG, ob wir nicht den gleichen Vortrag auf einer anderen Konferenz halten wollten: der PACT ’97 in London. Wir sagten sofort zu. Unser Original-Fachbeitrag der ILOG-Konferenz in Paris wurde von drei internationalen Gutachtern bewertet und für gut befunden. Danach reichten wir einen überarbeiteten und aktualisierten Aufsatz ein. Vom 23.-25. April 1997 fand "The Third International Conference on the Practical Application of Constraint Technology" (kurz: PACT ’97) in der Westminster Central Hall in London statt, auf der Hans Peter Kunz, begleitet von Sascha Meyer, vor ca. 25 Zuhörern über das Projekt vortrug.

Erst im Mai 1997 mit der Anschaffung neuer Rechner für die Fachgruppe "Technische Informatik" konnte ein Stundenplan, der alle möglichen Anforderungen berücksichtigen sollte, generiert werden. Das Flaggschiff der Fachgruppe war ein mit 200 MHz getakteter PentiumPro-Rechner mit 128 MB RAM. Wichtig war auf jeden Fall die RAM-Größe, da sämtliche Restriktionen im Fachbereich 12 in unserem Modell über 250 MB virtuellen Speicher belegen. Benchmarks wurden mit den Planungsvorgaben des Sommersemesters 1997 gefahren: 225 Veranstaltungen der 129 Dozenten des Fachbereichs 12 sollten auf 257 2-stündige Zeitfenster, verteilt über 16 Räume und 3 Grundstücke, verplant werden. Dies leistete unser Prototyp auf obiger Rechnerkonfiguration unter Berücksichtigung aller Beschränkungen (soweit erfüllbar) in weniger als 3 Stunden (siehe Anhang L).

Mit den neuen Rechnern der Fachgruppe konnte unsere Software nun unter vernünftigen zeitlichen Rahmenbedingungen von Fehlern befreit werden. Seit Juni 1997 enthält unser Prototyp keine größeren Fehler mehr und generiert seitdem konsistente Stundenpläne.

Im Mai 1997 zeichnete sich das erfolgreiche Ende der Projektgruppe ab und es bestand der Wunsch, unser Ergebnis hochschulweit bekannt zu machen: Hans Peter Kunz und Klaus Quibeldey-Cirkel verfaßten einen Artikel für die Hochschulzeitung (siehe Anhang), die jetzt "Uni Siegen aktuell" heißt, und wieder war der Redaktionsschluß verstrichen; diesmal war die verspätete Abgabe des Beitrags kein Problem, konnte sich der Chefredakteur doch noch an uns erinnern: leider nicht aufgrund des Inhalts, sondern wegen der Länge unseres ersten Artikels: mit vier Seiten gaben wir Ende 1995 einen der längsten Aufsätze in der Geschichte der Hochschulzeitung ab!

Unser Projekt schließt mit dem erfreulichen Ergebnis, einen gebrauchsfähigen Prototypen für die Stundenplanung in unserem Fachbereich "Elektrotechnik und Informatik" entwickelt zu haben. Unsere Software bewährt sich im täglichen Einsatz und wurde nicht für die Schublade produziert. Aufgrund der kurzen Antwortzeit des Systems können nun verschiedene Szenarien durchgespielt werden: Wie sähe zum Beispiel der Stundenplan aus, wenn der Fachbereich einen zusätzlichen Raum zur Verfügung hätte oder wenn ein Dozent seine persönlichen Vorgaben lockerte? Objektive Aussagen über den Stundenplan sind möglich geworden; seine Qualität ist meß- und einstellbar.

Das Projekt dauerte zwar länger als geplant – jedes Projektmitglied investierte über 600 Stunden: mehr als das Doppelte der vorgesehenen Zeit von 300 Stunden pro Person. Das Projekt war jedoch an Praxisnähe und Abwechslung kaum zu überbieten und somit für jeden Teilnehmer fachlich und persönlich ein voller Erfolg, was nicht zuletzt auf den Einsatz unseres Betreuers zurückzuführen ist.

 

Fußnoten:

[1] Steuerung der Interaktionen zwischen den einzelnen Komponenten

[2] Seit Mitte 1996 hat ILOG in Deutschland eine eigene Niederlassung.

[3] "ILOG Solver" war das einzige verfügbare Produkt, das unsere Ziele zu diesem Zeitpunkt unterstützen konnte; die Entscheidung, daß dieses Produkt gekauft werden sollte, war von unserem Betreuer schon gefällt worden: die Präsentation der Firma beruhigte somit nur das Gewissen, die richtige Entscheidung getroffen zu haben. Darüber hinaus informierten wir uns auch über weitere Produkte aus dem Hause ILOG. Im nachhinein stellt sich der Kauf von "ILOG Solver" unbestritten als richtig heraus: Die Softwarekomponente hat sich in unserem Projekt bewährt.

[4] Ein LCD-Display wird an die Grafikkarte eines Rechners anstelle eines Monitors angeschlossen. Die grafische Ausgabe des Rechners wird so über einen Tageslichtprojektor auf eine Projektionsfläche abgebildet. Man benötigt einen sehr leistungsstarken Overheadprojektor, da das LCD-Display die Lichthelligkeit dämpft. In der Regel setzt man dabei einen Rechner mit Präsentationssoftware ein: Wir benutzten Microsoft PowerPoint. Die Vorteile von Präsentationssoftware liegen auf der Hand: Man kann farbige Folien erzeugen, die nicht ausgedruckt werden müssen (Kosteneinsparung!) und einfache Animationen sind auch möglich. Dadurch können schwierigere Sachverhalte wie in unserem Fall die Funktionsweise eines Constraint-Solvers didaktisch aufbereitet werden. An der Universität Siegen kann ein LCD-Display beim AVMZ (Herr Simon) ausgeliehen werden.

[5] Im Gegensatz zu einem LCD-Display (siehe [4]) benötigt ein Videobeamer keinen Tageslichtprojektor; ein Videobeamer wird an den Ausgang der Grafikkarte eines Rechner angeschlossen und bildet direkt auf die Projektionsfläche ab. Verglichen mit einem LCD-Display hat ein Videobeamer den Vorteil, daß die projizierten Bilder heller sind. Der Videobeamer kann bei Herrn Greiten im AVMZ ausgeliehen werden (Raum: AVMZ-004, Tel.: 2192).

 

Web-Designer: Hans Peter Kunz. Letzte Änderung: 25-11-1998.