Planning individual activities through an intelligent calendar

Abstract

A common use of calendars is the organization of an individual’s time. While electronic calendars offer many benefits to their users, little work has been done to produce an Intelligent Calendar capable of managing the user’s activities on his behalf. Towards the goal of producing the electronic calendar of the future, a calendar that will not only remind the user of his activities, but will also schedule them on his behalf, according to his preferences and the nature of the activities themselves (as well as their geographical locations), this thesis explores a model for this task. The problem explored is a complex Constraint Optimization Problem and various methods are applied on this problem (such as Constraint Logic Programming and Genetic Algorithms). An algorithm is presented, that produces the best results, based on a combination of the Squeaky Wheel Optimization Framework and a modified Simulated Annealing empowered with Tabu Search and backtracking, and coupled with in-domain heuristics, that manages to produce excellent results in a short amount of time. In addition, the problem of producing multiple plans is tackled, by defining a formal model for the quantification of the differences between plans. The scheduler presented utilizes this model to produce multiple plans for the user, while also attempting to learn his qualitative preferences from the user’s plan choice. Moreover, we present SELFPLANNER 2.7, a prototype of our vision for the electronic calendar of the future, which is built on top of the scheduler. SELFPLANNER can be used either as a stand-alone electronic calendar application or through an Application Programming Interface (API) from other electronic calendars or applications, so as to plan individual activities through an intelligent calendar

Μια συνηθισμένη χρήση των ημερολογίων είναι για τη διαχείριση του προσωπικού χρόνου. Ενώ τα ηλεκτρονικά ημερολόγια προσφέρουν πολλές δυνατότητες στους χρήστες τους, μικρή πρόοδος έχει σημειωθεί ώστε να παραχθεί ένα Ευφυές Ημερολόγιο, ικανό να διαχειρίζεται τις δραστηριότητες ενός χρήστη εκ μέρους του. Βασικός στόχος της δημιουργίας ενός ημερολογίου του μέλλοντος είναι ένα ημερολόγιο που όχι μόνο θα υπενθυμίζει στον χρήστη τις δραστηριότητες του, αλλά θα τις προγραμματίζει σύμφωνα με τις προτιμήσεις του και τη φύση τους λαμβάνοντας υπόψη και τις γεωγραφικές τους ιδιαιτερότητες. Η παρούσα διατριβή μελετάει ένα μοντέλο για αυτόν ακριβώς τον σκοπό. Το πρόβλημα που αντιμετωπίζεται είναι ένα σύνθετο πρόβλημα βελτιστοποίησης κάτω από περιορισμούς και ορισμένες από τις μεθόδους που εφαρμόζονται σε αυτό είναι ο Περιορισμένος Λογικός Προγραμματισμός και οι Γενετικοί Αλγόριθμοι. Ο αλγόριθμος που παρουσιάζεται παράγει τα καλύτερα αποτελέσματα, βασισμένος σε έναν συνδυασμό του Squeaky Wheel Optimization Framework και ενός τροποποιημένου αλγόριθμου προσομοιωμένης ανόπτησης με την προσθήκη των λιστών Ταμπού και της οπισθοδρόμησης. Σε συνδυασμό με ευριστικές του πεδίου του προβλήματος, παράγει εξαιρετικά αποτελέσματα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Επίσης, εξερευνάται το πρόβλημα παραγωγής πολλαπλών πλάνων, με τον ορισμό ενός μοντέλου για την ποσοτικοποίηση των διαφορών μεταξύ των πλάνων. Ο χρονοπρογραμματιστής χρησιμοποιεί αυτό το μοντέλο για να παράγει πολλαπλά πλάνα για τον χρήστη, όπως επίσης προσπαθεί να μάθει τις ποιοτικές προτιμήσεις του χρήστη από τις επιλογές των πλάνων του. Τέλος, παρουσιάζεται o SELFPLANNER 2.7, ένα πρωτότυπο του οράματός μας για το ηλεκτρονικό ημερολόγιο του μέλλοντος, που υλοποιήθηκε πάνω στον χρονοπρογραμματιστή. Το σύστημα SELFPLANNER μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σαν ξεχωριστή εφαρμογή (σαν ηλεκτρονικό ημερολόγιο) αλλά και μέσω ενός Application Programming Interface (API) από άλλα ηλεκτρονικά ημερολόγια ή εφαρμογές, ώστε να προγραμματίζει τις προσωπικές δραστηριότητες μέσω ενός ευφυούς ημερολογίου