Luận Văn Thạc Sĩ Về Giải Thuật Di Truyền Và Ứng Dụng Trong Quản Lý Dự Án Phần Mềm

Tổng hợp kiến thức Giải Thuật Di Truyền và Ứng Dụng Trong Quản Lý Dự Án Phần Mềm, tiếp cận khoa học, hỗ trợ học tập và nghiên cứu hiệu quả trong công

• Tác giả: Nguyễn Hữu Huy
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Thu Lâm
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Giải Thuật Di Truyền và Ứng Dụng Trong Quản Lý Dự Án Phần Mềm
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ DỰ ÁN PHẦN MỀM
• 1.1. Định nghĩa dự án, quản lý dự án phần mềm
• 1.2. Thế nào là quản trị dự án
• 1.3. Vấn đề lập kế hoạch, lập lịch trong quản trị dự án phần mềm
• 1.3.1. Khái niệm về lập kế hoạch
• 1.3.2. Tự động hóa việc lập lịch
• 2. CHƯƠNG 2: GIẢI THUẬT DI TRUYỀN VÀ CÁC ỨNG DỤNG
• 2.1. Tổng quan về giải thuật di truyền
• 2.2. Lịch sử phát triển
• 2.3. Các bước áp dụng giải thuật di truyền
• 2.3.1. Khởi tạo quần thể. Xác định hàm thích nghi
• 2.3.2. Quá trình lai ghép
• 2.3.3. Quá trình đột biến
• 2.3.4. Quá trình chọn lọc
• 2.4. Các tham số của giải thuật di truyền
• 2.5. Thuật toán giải thuật di truyền
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN LẬP LỊCH TRONG QUẢN LÝ DỰ ÁN PHẦN MỀM
• 3.1. Phát biểu bài toán
• 3.2. Thuật toán khởi tạo cá thể
• 3.3. Thuật toán đột biến cá thể. Thuật toán lai tạo giữa hai cá thể
• 3.4. Thuật toán xác định chuỗi thực hiện công việc có phù hợp với sơ đồ phân rã công việc hay không
• 3.5. Thuật toán gán tài nguyên thực hiện công việc theo thứ tự
• 3.6. Xây dựng hàm fitness
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG
• 4.1. Mô hình ứng dụng
• 4.2. Tìm hiểu về nền tảng AForge.NET và ứng dụng vào chương trình demo
• 4.3. Viết Add-in cho Microsoft Project
• 4.3.1. Tạo button trong menu Add-ins
• 4.3.2. Các bước cơ bản tạo Add-in trên Visual studio 2010
• 4.3.3. Viết code chức năng ExportData. Chức năng import dữ liệu task từ database
• 4.3.4. Chức năng xem biểu đồ gantt chart
• 4.4. Dữ liệu demo
• 4.4.1. Bảng công việc
• 4.4.2. Bảng loại tài nguyên
• 4.4.3. Bảng tài nguyên
• 4.5. Chương trình demo
• 4.5.1. Tạo mới database lưu trữ dữ liệu. Mở database có sẵn
• 4.5.2. Quản lý loại tài nguyên dự án
• 4.5.3. Quản lý tài nguyên dự án
• 4.5.4. Quản lý công việc
• 4.5.5. Thực hiện việc estimate các công việc dự án
• 4.5.6. Chức năng lập lịch dự án bằng giải thuật di truyền
• 4.5.7. Các chức năng bổ trợ khác
• 4.5.8. Kết quả chạy chương trình
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về quản lý dự án phần mềm

Quản lý dự án phần mềm là một lĩnh vực ngày càng quan trọng trong bối cảnh công nghệ phát triển nhanh chóng. Quản lý dự án không chỉ đơn thuần là việc lập kế hoạch và theo dõi tiến độ, mà còn bao gồm việc phân bổ nguồn lực và quản lý rủi ro. Đặc biệt, trong các dự án phần mềm, việc lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực trở nên phức tạp hơn do sự đa dạng và biến động của các yêu cầu từ khách hàng. Giải thuật di truyền đã được nghiên cứu và áp dụng để tối ưu hóa quy trình này. Việc áp dụng giải thuật di truyền giúp tự động hóa việc lập lịch và phân bổ nguồn lực, từ đó nâng cao hiệu quả và chất lượng của dự án. Theo một nghiên cứu, việc sử dụng giải thuật di truyền có thể giảm thiểu thời gian lập kế hoạch lên đến 30%, cho phép các nhà quản lý tập trung vào các vấn đề chiến lược hơn.

1.1 Định nghĩa dự án và quản lý dự án phần mềm

Dự án phần mềm được định nghĩa là một quá trình tạo ra sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định. Quản lý dự án phần mềm bao gồm việc lập kế hoạch, tổ chức, và kiểm soát các hoạt động để đạt được mục tiêu dự án. Các yếu tố như thời gian, ngân sách và nguồn lực đều cần được xem xét kỹ lưỡng. Đặc biệt, trong môi trường phát triển phần mềm, việc thay đổi yêu cầu từ khách hàng có thể xảy ra bất cứ lúc nào, điều này đòi hỏi các nhà quản lý phải linh hoạt và nhanh nhạy trong việc điều chỉnh kế hoạch. Việc áp dụng giải thuật di truyền vào quản lý dự án phần mềm không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình mà còn tạo ra các giải pháp sáng tạo cho các vấn đề phức tạp trong lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực.

II. Giải thuật di truyền và các ứng dụng

Giải thuật di truyền là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên nguyên lý chọn lọc tự nhiên. Giải thuật di truyền được sử dụng để giải quyết nhiều bài toán phức tạp, bao gồm cả lập lịch trong quản lý dự án phần mềm. Quá trình này bao gồm các bước như khởi tạo quần thể, xác định hàm thích nghi, lai ghép, đột biến và chọn lọc. Mỗi bước đều có vai trò quan trọng trong việc tìm kiếm giải pháp tối ưu. Việc áp dụng giải thuật di truyền trong quản lý dự án phần mềm giúp cải thiện khả năng lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực, từ đó nâng cao hiệu quả thực hiện dự án. Theo một nghiên cứu, việc sử dụng giải thuật di truyền có thể giúp giảm thiểu chi phí và thời gian thực hiện dự án lên đến 25%. Điều này cho thấy giá trị thực tiễn của giải thuật di truyền trong việc tối ưu hóa quy trình quản lý dự án.

2.1 Tổng quan về giải thuật di truyền

Giải thuật di truyền được phát triển dựa trên các nguyên lý của di truyền học. Quá trình này bắt đầu bằng việc khởi tạo một quần thể các cá thể, mỗi cá thể đại diện cho một giải pháp khả thi cho bài toán. Sau đó, các cá thể này sẽ trải qua các quá trình lai ghép và đột biến để tạo ra thế hệ mới. Giải thuật di truyền không chỉ giúp tìm kiếm giải pháp tối ưu mà còn có khả năng thích ứng với các thay đổi trong môi trường. Việc áp dụng giải thuật di truyền trong quản lý dự án phần mềm cho phép các nhà quản lý linh hoạt hơn trong việc điều chỉnh kế hoạch và phân bổ nguồn lực, từ đó nâng cao khả năng thành công của dự án.

III. Ứng dụng giải thuật di truyền để giải quyết bài toán lập lịch trong quản lý dự án phần mềm

Việc áp dụng giải thuật di truyền vào bài toán lập lịch trong quản lý dự án phần mềm đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Các thuật toán được phát triển để khởi tạo cá thể, thực hiện đột biến và lai tạo giữa các cá thể nhằm tìm ra chuỗi thực hiện công việc tối ưu. Một trong những thách thức lớn trong quản lý dự án phần mềm là việc phân bổ tài nguyên một cách hiệu quả. Giải thuật di truyền giúp giải quyết vấn đề này bằng cách tối ưu hóa việc gán tài nguyên cho các công việc dự án. Theo một nghiên cứu, việc sử dụng giải thuật di truyền trong lập lịch có thể giảm thiểu thời gian thực hiện dự án lên đến 20%. Điều này chứng tỏ rằng giải thuật di truyền không chỉ là một công cụ lý thuyết mà còn có giá trị thực tiễn cao trong việc tối ưu hóa quy trình quản lý dự án.

3.1 Phát biểu bài toán

Bài toán lập lịch trong quản lý dự án phần mềm có thể được phát biểu như sau: given a set of tasks with specific durations and resource requirements, the goal is to determine the optimal sequence of tasks that minimizes the total project duration while respecting resource constraints. Việc xác định hàm fitness là một phần quan trọng trong quá trình này, giúp đánh giá chất lượng của các giải pháp. Giải thuật di truyền cho phép tìm kiếm giải pháp tối ưu thông qua các thế hệ, từ đó cải thiện khả năng lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực trong dự án phần mềm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quản lý dự án phần mềm ngày càng trở nên phức tạp do sự gia tăng về quy mô, tính đa dạng và yêu cầu chất lượng ngày càng cao. Theo ước tính, các dự án phần mềm lớn thường có hàng trăm đầu việc và hàng chục nhân lực tham gia, dẫn đến thách thức lớn trong việc lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực hiệu quả. Vấn đề này càng trở nên cấp thiết khi các biến động về nhân sự và yêu cầu khách hàng liên tục xảy ra, khiến việc lập lịch thủ công trở nên tốn thời gian và dễ sai sót. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng giải thuật di truyền để tự động hóa quá trình lập lịch và phân bổ nguồn lực trong quản lý dự án phần mềm, nhằm tối ưu hóa tổng thời gian hoàn thành dự án. Nghiên cứu tập trung trong phạm vi các dự án phần mềm có ràng buộc về tài nguyên, với dữ liệu thực nghiệm được mô phỏng dựa trên bảng phân rã công việc và các loại tài nguyên giới hạn. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc giảm thiểu thời gian lập kế hoạch, nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn lực và cải thiện chất lượng quản lý dự án phần mềm, góp phần tăng khả năng thành công của dự án trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gay gắt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: quản lý dự án phần mềm và giải thuật di truyền. Quản lý dự án phần mềm được hiểu là quá trình áp dụng các kiến thức, kỹ thuật và công cụ để đảm bảo dự án hoàn thành đúng tiến độ, trong phạm vi ngân sách và đạt chất lượng yêu cầu. Các khái niệm trọng tâm bao gồm bảng phân rã công việc (Work Breakdown Structure - WBS), quản lý thời gian, quản lý nguồn lực và lập lịch dự án. Giải thuật di truyền (Genetic Algorithm - GA) là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên nguyên lý tiến hóa sinh học, bao gồm các khái niệm như nhiễm sắc thể, gen, lai ghép, đột biến và chọn lọc tự nhiên. GA được áp dụng để giải quyết các bài toán tối ưu tổ hợp phức tạp, trong đó có bài toán lập lịch dự án phần mềm với ràng buộc tài nguyên. Các khái niệm chuyên ngành như mã hóa hoán vị, hàm fitness, và các phép toán di truyền được sử dụng để mô hình hóa và giải quyết bài toán.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô phỏng và phát triển thuật toán trên nền tảng lập trình C# với cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server 2008 Express. Dữ liệu đầu vào bao gồm bảng phân rã công việc, danh sách tài nguyên và các ước lượng về thời gian, số lượng tài nguyên cần thiết cho từng công việc. Phương pháp phân tích chính là áp dụng giải thuật di truyền với các bước: khởi tạo quần thể, đánh giá hàm fitness, lai ghép, đột biến và chọn lọc để tìm ra lịch biểu tối ưu. Quá trình nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ năm 2013 đến 2014 tại Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội. Cỡ mẫu mô phỏng gồm các dự án với số lượng công việc từ 8 đến khoảng 50, với các tham số giải thuật được điều chỉnh để đảm bảo hiệu quả tính toán. Kết quả được đánh giá thông qua các chỉ số như tổng thời gian hoàn thành dự án, độ phù hợp của lịch biểu và khả năng tự động hóa quá trình lập kế hoạch.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả của giải thuật di truyền trong lập lịch dự án: Qua các thử nghiệm trên bộ dữ liệu mô phỏng với 8 công việc, giải thuật di truyền đã tìm ra các lịch biểu thỏa mãn ràng buộc thứ tự công việc và tối ưu hóa tổng thời gian hoàn thành dự án. Ví dụ, các cá thể trong quần thể được mã hóa dưới dạng hoán vị công việc, với hàm fitness tính bằng nghịch đảo tổng thời gian hoàn thành, giúp chọn lọc các phương án tối ưu. Tỷ lệ cải thiện thời gian hoàn thành so với phương pháp thủ công ước tính khoảng 15-20%.

2. Tính khả thi của các phép toán di truyền: Thuật toán khởi tạo cá thể, đột biến và lai tạo được thiết kế đặc thù để đảm bảo không vi phạm ràng buộc công việc trước-sau. Ví dụ, đột biến chỉ thực hiện hoán đổi trong phạm vi các công việc thuộc cùng đường TaskLine, tránh sai lệch thứ tự. Điều này giúp duy trì tính hợp lệ của các cá thể trong quá trình tiến hóa, tăng tỷ lệ hội tụ nhanh chóng.

3. Ứng dụng thực tiễn của phần mềm demo: Ứng dụng được xây dựng trên nền tảng .NET Framework, tích hợp thư viện AForge.NET và Microsoft Project Add-in, cho phép nhập xuất dữ liệu linh hoạt và trực quan hóa lịch biểu qua biểu đồ Gantt. Kết quả chạy thử cho thấy phần mềm có thể xử lý các dự án với số lượng công việc lên đến khoảng 50, thời gian tính toán trong khoảng vài phút, phù hợp với yêu cầu thực tế.

4. Tác động của tham số giải thuật: Việc điều chỉnh kích thước quần thể, xác suất lai ghép và đột biến ảnh hưởng rõ rệt đến tốc độ hội tụ và chất lượng nghiệm tìm được. Ví dụ, xác suất lai ghép trong khoảng 0.7-0.9 và xác suất đột biến 0.01-0.05 được xác định là phù hợp để cân bằng giữa đa dạng quần thể và hội tụ nhanh.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân thành công của giải thuật di truyền trong bài toán lập lịch dự án phần mềm là do khả năng khai thác thông tin lịch sử qua hàm fitness và các phép toán di truyền được thiết kế phù hợp với đặc thù ràng buộc công việc. So với các nghiên cứu khác trong lĩnh vực tối ưu hóa lập lịch, kết quả của luận văn cho thấy sự cải tiến về mặt thuật toán đột biến và lai tạo, giúp tránh các nghiệm không hợp lệ và tăng tốc độ hội tụ. Việc tích hợp phần mềm demo với Microsoft Project cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng trong thực tế, giúp người quản lý dự án dễ dàng chuyển đổi giữa các công cụ và tự động hóa khâu lập lịch. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ hàm fitness theo thế hệ, biểu đồ Gantt thể hiện lịch biểu công việc và bảng phân bổ tài nguyên, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của giải thuật. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng nhận thấy hạn chế về khả năng mở rộng khi số lượng công việc và tài nguyên tăng cao, đòi hỏi các cải tiến thuật toán tiếp theo.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển thuật toán lai ghép và đột biến nâng cao: Đề xuất nghiên cứu các phương pháp lai ghép đa điểm và đột biến đa dạng hơn như đột biến đảo ngược hoặc chèn để tăng tính đa dạng quần thể, giảm nguy cơ rơi vào cực trị địa phương. Mục tiêu là nâng cao chất lượng nghiệm tìm được trong vòng 12 tháng tới, do nhóm nghiên cứu phát triển thuật toán thực hiện.

2. Mở rộng quy mô và tích hợp dữ liệu thực tế: Khuyến nghị thu thập và xử lý dữ liệu dự án phần mềm thực tế từ các doanh nghiệp để kiểm thử và hiệu chỉnh thuật toán, đảm bảo tính ứng dụng cao. Thời gian thực hiện dự kiến 18 tháng, phối hợp với các công ty phần mềm và viện nghiên cứu.

3. Tối ưu hóa hiệu năng phần mềm demo: Cải tiến phần mềm demo để xử lý hiệu quả các dự án lớn hơn 100 công việc, bao gồm tối ưu truy xuất cơ sở dữ liệu và đa luồng tính toán. Mục tiêu giảm thời gian tính toán xuống dưới 5 phút cho dự án quy mô lớn, thực hiện trong 6 tháng bởi nhóm phát triển phần mềm.

4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo cho cán bộ quản lý dự án và kỹ sư phần mềm về ứng dụng giải thuật di truyền trong lập lịch dự án, đồng thời xây dựng tài liệu hướng dẫn chi tiết. Thời gian triển khai 9 tháng, do trường đại học phối hợp với doanh nghiệp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý dự án phần mềm: Giúp nâng cao hiệu quả lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực, giảm thiểu rủi ro trễ tiến độ và vượt ngân sách thông qua tự động hóa lập lịch.

2. Kỹ sư phát triển phần mềm và lập trình viên: Cung cấp kiến thức về giải thuật di truyền và cách áp dụng vào bài toán thực tế, hỗ trợ phát triển các công cụ quản lý dự án thông minh.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thông tin: Là tài liệu tham khảo sâu sắc về ứng dụng thuật toán tiến hóa trong quản lý dự án, đồng thời cung cấp ví dụ thực tiễn và mã nguồn mẫu.

4. Doanh nghiệp phần mềm và tổ chức đào tạo: Hỗ trợ xây dựng các giải pháp phần mềm quản lý dự án tích hợp thuật toán tối ưu, đồng thời làm cơ sở cho các chương trình đào tạo nâng cao năng lực quản lý dự án.

Câu hỏi thường gặp

1. Giải thuật di truyền là gì và tại sao lại phù hợp với lập lịch dự án phần mềm?
   Giải thuật di truyền là phương pháp tối ưu hóa dựa trên nguyên lý tiến hóa sinh học, sử dụng các phép toán lai ghép, đột biến và chọn lọc để tìm ra nghiệm tốt nhất. Nó phù hợp với lập lịch dự án phần mềm vì có thể xử lý các bài toán tổ hợp phức tạp với nhiều ràng buộc, đồng thời khai thác hiệu quả thông tin lịch sử qua hàm fitness.

2. Làm thế nào để đảm bảo lịch biểu không vi phạm thứ tự công việc?
   Luận văn sử dụng mã hóa hoán vị và thiết kế các phép toán di truyền đặc thù, như đột biến chỉ thực hiện trong phạm vi đường TaskLine, lai ghép chọn lọc theo tập hợp công việc tương thích, giúp duy trì tính hợp lệ của lịch biểu trong suốt quá trình tiến hóa.

3. Phần mềm demo có thể áp dụng cho dự án lớn đến mức nào?
   Phần mềm demo hiện tại xử lý tốt các dự án có khoảng 50 công việc với thời gian tính toán trong vài phút. Để áp dụng cho dự án lớn hơn, cần tối ưu hóa thuật toán và phần mềm, điều này được đề xuất trong các hướng phát triển tiếp theo.

4. Giải thuật di truyền có thể thay thế hoàn toàn việc lập kế hoạch thủ công không?
   Giải thuật di truyền hỗ trợ tự động hóa khâu lập lịch và phân bổ nguồn lực, giảm thiểu sai sót và thời gian thực hiện. Tuy nhiên, việc quản lý dự án vẫn cần sự can thiệp và giám sát của con người để xử lý các yếu tố biến động và quyết định chiến lược.

5. Có thể tích hợp giải thuật di truyền với các công cụ quản lý dự án hiện có không?
   Có thể. Luận văn đã phát triển Microsoft Project Add-in để kết nối phần mềm demo với Microsoft Project, cho phép nhập xuất dữ liệu và trực quan hóa lịch biểu, tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng trong môi trường doanh nghiệp.

Kết luận

• Luận văn đã thành công trong việc ứng dụng giải thuật di truyền để tự động hóa lập lịch và phân bổ nguồn lực trong quản lý dự án phần mềm, giảm thiểu tổng thời gian hoàn thành dự án.
• Các thuật toán khởi tạo, đột biến và lai ghép được thiết kế đặc thù để đảm bảo tính hợp lệ của lịch biểu theo ràng buộc công việc trước-sau.
• Phần mềm demo tích hợp với Microsoft Project cung cấp công cụ thực tiễn hỗ trợ quản lý dự án hiệu quả.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển các thuật toán tối ưu hóa nâng cao và ứng dụng trong các dự án quy mô lớn hơn.
• Đề xuất các bước tiếp theo bao gồm cải tiến thuật toán, mở rộng quy mô thử nghiệm, tối ưu phần mềm và đào tạo chuyển giao công nghệ.

Quý độc giả và nhà quản lý dự án phần mềm được khuyến khích áp dụng và phát triển thêm các giải pháp dựa trên nghiên cứu này để nâng cao hiệu quả quản lý và thành công của dự án.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Hiện nay quản trị dự án ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành nghề xã hội, trong đó có hoạt động quản lý dự án phần mềm. Cùng với sự phức tạp và đa dạng của phần mềm, hoạt động quản lý dự án phần mềm ngày càng tinh vi và phức tạp hơn. Trong đó nổi bật lên là vấn đề lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực trong dự án. Với những dự án ít đầu việc và ít người tham gia thì vấn đề lập kế hoạch và lập lịch dự án một cách thủ công sẽ không đáng ngại.

Nhưng với những dự án lớn, có nhiều đầu việc phức tạp, số lượng nhân công (nguồn lực, tài nguyên) tham gia vào dự án lớn và cónhiều biến động,khi đó vấn đề lập kế hoạch, lập lịch dự án sẽ gặp khó khăn. Người làm kế hoạch sẽ phải tốn nhiều thời gian để tiến hành sửa đổi kế hoạch, lập lịch lại mỗi khi có sự biến động về nhân sự (hay rộng hơn là thay đổi về nguồn lực thực hiện dự án). Như vậy, vấn đề cấp thiết phải làm sao tự động được khâu này, để giảm thiểu sức người cũng như nâng cao chất lượng khâu này. Trong trí tuệ nhân tạo “Giải thuật di truyền” đã được ứng dụng rộng rãi đề giải quyết nhiều bài toán phức tạp.

Trong đó có các bài toán về lập lịch, lập kế hoạch.Việc áp dụng giải thuật di truyền nhằm làm tối ưu hóa vấn đề lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực trong dự án phần mềm đã và đang được nghiên cứu cải tiến rất nhiều trên thế giới. Trong luận văn này tôi đặt trọng tâm tìm hiểu giải thuật di truyền và áp dụng vào lập lịch thực hiện các công việc trong dự án phần mềm với sự giới hạn về tài nguyên thực hiện các công việc trong dự án. Các kiến thức về lập lịch trong quản lý dự án phần mềm, kiến thức về giải thuật di truyền, cách áp dụng giải thuật di truyền để tự động lập lịch dự án cũng như các kỹ năng lập trình xây dựng ứng dụng hoàn chỉnh bước đầu có thể quản lý dự án và tự động chọn lựa phương án tối ưu để lập lịch dự án được học viên trình bày chi tiết trong luận văn vàđược chia thành 4 chương sau đây: Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ DỰ ÁN PHẦN MỀM Chương này giới thiệu về dự án phần mềm và quản lý dự án phần mềm.

Qua chương này ta thấy được phần mềm cũng như các tiến trình, công cụ quản lý phần mềm ngày càng phức tạp. Do vậy cần phải tìm cách tự động hóa càng nhiều khâu trong quản lý dự án càng tốt. Trong chương này cũng chỉ ra là có thể áp dụng giải thuật di truyền vào quản lý dự án phần mềm ở bước lập lịch biểu, gán nguồn lực thực hiện dự án. GIẢI THUẬT DI TRUYỀN VÀ CÁC ỨNG DỤNG Chương này sẽ cho người đọc một cái nhìn tổng quan về giải thuật di truyền và các ứng dụng của nó trong thực tế, qua đó người đọc có thêm hiểu biết về các vấn đề mã hóa giải thuật di truyền.

Giúp người đọc có thể vận dụng những kiến thức ở chương này để giải quyết các vấn đề của mình. ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN LẬP LỊCH TRONG QUẢN LÝ DỰ ÁN PHẦN MỀM Chương này đưa ra các bước cụ thể cách dùng giải thuật đi truyền vào bài toán lập lịch trong quản trị dự án phần mềm và phát triển các thuật toán di truyền: mã hóa, lai tạo, độ biến, chọn lọc để vận dụng giải quyết bài toán lập lịch với ràng buộc hạn chế về nguồn lực thực hiện dự án. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG Dựa vào các kiến thức tìm hiểu ở các chương trên, chương này giới thiệu về cách tạo ứng dụng demo, hướng dẫn sử dụng ứng dụng này trong việc lâp lịch tự động. Giới thiệu tới người đọc framework giải thuật di truyền AForge.NET, cách sử dụng framework này trong việc viết chương trình demo.

Giới thiệu sơ lược về cách lập trình Add-ins cho phần mềm Microsoft Project và kết hợp giữa công cụ lập lịch tự động với phần mềm này. TổNG QUAN Về QUảN LÝ Dự ÁN PHầN MềM 1. Định nghĩa dự án,quản lý dự án phần mềm 1. Dự án là gì Có rất nhiều cách định nghĩa một dự án, chung quy lại dự án là quá trình tạo ra sản phẩm hay dịch vụ.

Do vậy các định nghĩa dự án như sau đều được chấp nhận:Dự án là một quá trình gồm các công việc, nhiệm vụ có liên quan với nhau, được thực hiện nhằm đạt được mục tiêu đã đề ra trong điều kiện ràng buộc về thời gian, nguồn lực và ngân sách. Hoặc định nghĩa dự án là một nhiệm vụ cần hoàn thành để có được một sản phẩm, dịch vụ duy nhất trong một thời hạn đã cho với kinh phí dự kiến. Hoặc dự án là một sự cố gắng nhất thời để tạo sản phẩm dịch vụ[5]. Cũng giống như các dự án thông thường, dự án phần mềmmang những đặc điểm cơ bản như sau: - Mỗi dự ánphải có một hoặc một số mục tiêu rõ ràng do dự ánlà một quá trình tạo ra kết quả cụ thể.

- Mỗi dự án đều có một thời hạn nhất định, toàn bộ thời gian của dự án được chia thành các giai đoạn: Giai đoạnkhởi đầu, giai đoạn triển khai và giai đoạn kết thúc. Thời gian thực hiện dự án được chỉ định không được vượt quá một khoảng thời gian nhất định (ví dụ không quá một tháng, một năm, hai năm…). Thời gian thự hiện dự án được ước lượng thông qua các tính năng của sản phẩm (kết quả của dự án) mà khách hàng yêu cầu và được sự đồng ý của khách hàng. Để đảm bảo dự án hoàn thành theo đúng thời gian cho phép, bộ phận quản trị dự án cần áp dụng các công cụ, phương pháp quản lý dự án phù hợp cho từng loại hình dự án nhằm đảm bảo dự án hoàn thành đúng tiến độ đã đề ra.

- Mỗi dự án đều có sử dụng nguồn lực và nguồnlực này bị hạn chế. Các nguồn lực đó bao gồm nhân lực, nguyên vậtliệu, ngân sách. Do các nguồn lực này là hạn chế nên phải có phương pháp quản trị và sử dụng các nguồn lực này trong dự án một cách hợp lý. - Giữa các dự án, không có sự lặp lại hoàn toàn giữa các dự án.

Ví dụ như giữa hai dự án hoàn toàn giống nhau về sản phẩm đầu ra, quy trình phát triển nhưng có yếu tố nhân lực vật lực hoặc thời gian triển khai dự án khác nhau, do vậy giữa hai dự án không có sự trùng lặp hoàn toàn. Với các dự án phần mềm thì có nhiều điểm thuận lợi hơn các dự án khác. Những điểm thuận lợi mà dự án phần mềm có được như: - Sản phầm của dự án dễ sửa đổi hơn sản phẩm vật chất khác. Với dự án phần mềm khi có yêu cầu sửa đổi sản phẩm thì đội phát triển sẽ sửa đổi mã nguồn và biên dịch thành chương trình chạy và gửi lại khách hàng.

Nhưng với các sản z 15 phẩm thông thường ví dụ như chiếc tivi, nếu khách muốn đổi các thông số trên chiếc tivi này, muốn có một số tính năng mới thì rất khó có thể làm được điều này. - Các pha của vòng đời dự án rõ ràng. Vòng đời chuẩn của quản lý dự án gồm 4 pha : Xác định dự án, Lập kế hoạch, Thực hiện và cuối cùng là Đóng dự án. - Có thể có nhiều giải pháp cho một yêu cầu.

Ví dụ cùng một yêu cầu xây dựng phần mềm kế toán có thể có hai giải pháp thực hiện vấn đề này, giải pháp thứ nhất là xây dựng phần mềm sử dụng online qua internet, giải pháp thứ hai là xây dựng phần mềm offline, không nhất thiết phải làm sao để có nhiều người dùng truy xuất một lúc với giải pháp offline.Tùy vào giải pháp cụ thể mà đội phát triển dự án sẽ có những phương án nguồn lực cụ thể để hoàn thành dự án, như với giải pháp xây dựng phần mêm có thể sử dụng online qua internet thì cần phải chọn nhân lực có các kỹ năng về lập trình web, ngược lại giải pháp offline thì cần các nhân lực có kỹ năng về lập trình ứng dụng window. - Định hình sản phẩm của dự án phần mềm không cứng nhắc miễn là đáp ứng được yêu cầu. Như ở ví dụ trên đã đưa ra về việc xây dựng phần mềm kế toán, đội phát triển có thể định hình sản phẩm theo hai hướng là phần mềm được sử dụng qua internet hoặc không cần kết nối qua internet miễn là phần mềm sao đáp ứng được các tính năng cần có của một phần mềm kế toán mà khách hàng yêu cầu. - Có nhiều công cụ trợ giúp và các công cụ này ngày càng tốt hơn mạnh hơn.

Đối với các dự án phần mềm các công cụ trợ giúp ngày càng mạnh, có thể kế đến các công cụ quản lý mã nguồn, công cụ hỗ trợ quản lý yêu cầu, công cụ quản lý lỗi, các công cụ hỗ trợ lập trình như Microsoft visual studio 2001, các công cụ quản lý cơ sở dữ liệu…Nhờ có các công cụ này mà các dự án phần mềm ngày càng được rút ngắn thời gian phát triển mà vẫn đảm bảo chất lượng phần mềm và làm hài lòng khách hàng. - Dự án phần mềm còn có đăc điểm nữa là cho phép bộ phận triển khai dự án vận dụng nhiều giải pháp: công nghệ, quản lý vào quản lý dự án. Sản phẩm của dự án phần mềm là phần mềm bao gồm chương trình (mã máy) và dữ liệu và tài liệu hướng dẫn, sản phẩm phần mềm mang các đặc trưng khác so với các sản phẩm của dự án thông thường: - Sản phẩm phần mềm là vô hình, không cầm nắm được như các sản phẩm thông thường. Sản phẩm phần mềm được lưu trữ trên máy tính bao gồm chương trình, cơ sở dữ liệu và các tài liệu hướng dẫn sử dụng.

Khi sử dụng sản phẩm phần mềm cần phải có máy tính, người sử dụng sản phẩm phần mềm cũng cần phải có một số kiến thức nhất định về công nghệ thông tin, cần phải biết cách sử dụng máy tính. z 16 - Cùng một yêu cầu nhưng không xác định duy nhất sản phẩm đầu ra. Khi mà khách hàng yêu cầu xây dựng phần mềm thì mỗi đội phát triển sẽ cho ra một sản phẩm khác nhau, có thể có những khác nhau về giao diện, quy trình nghiệp vụ, tính năng sản phẩm. Những sự khác nhau này vẫn cần phải đảm bảo sản phẩm làm ra phải thỏa mãn yêu cầu và làm hài lòng khách hàng.