Um software eficiente para a alocação de alunos em carteiras em salas de aula

• Processo: 25/07889-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Produção - Pesquisa Operacional
• Pesquisador responsável: Mariá Cristina Vasconcelos Nascimento Rosset
• Beneficiário: Bruna Cristina Braga Charytitsch
• Instituição Sede: Divisão de Ciência da Computação (IEC). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
• Assunto(s): Heurística Meta-heurística
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: combinatorial optimization | Heuristics | Meta-heurísticas

Resumo

Organizar estudantes em assentos, em uma sala de aula, de maneira eficiente, levando em conta suas necessidades pedagógicas e comportamentais, é uma tarefa complexa devido ao grande número de combinações possíveis e à dinâmica social envolvida. Essa tarefa é solicitada periodicamente a professores de escolas públicas do ensino fundamental visando promover um ambiente adequado à aprendizagem. Esse problema foi introduzido na literatura como o problema de otimização combinatória Seating Arrangement Layout Problem (SALP). O SALP trata da alocação de estudantes em assentos de salas de aula com configuração tradicional (carteiras consecutivas dispostas em fileiras paralelas), buscando minimizar conflitos interpessoais e manter um ambiente propício ao ensino. Para auxiliar os professores nesse desafio, os autores que introduziram o problema propuseram um modelo matemático e uma metaheurística Iterated Local Search (ILS), que apresentou bom desempenho em experimentos computacionais, tanto em cenários simulados quanto reais. A abordagem foi comparada às soluções ótimas obtidas com o pacote de otimização Gurobi, considerando o modelo proposto, e destacou-se especialmente em cenários mais complexos.Este plano de trabalho visa o desenvolvimento de uma ferramenta computacional prática, com base no trabalho apresentado na literatura, aprimorando a heurística existente. Vale destacar que este problema foi pelo grupo da pesquisadora.Pretende-se registrar o software e deixá-lo com disponibilidade irrestrita para professores da rede pública de ensino fundamental, com versões para Windows e Linux, além de uma plataforma online, caso viável.