Guru da Matrícula: Um simulador de matrículas multi-institucional e com suporte a análise de pré-requisitos

Abstract

Simuladores de matrículas são ferramentas desenvolvidas para auxiliar o estudante a encontrar um quadro de horários adequado durante o período da rematrícula. Ao longo dos anos, foram desenvolvidos diversos simuladores para diferentes universidades, com diferentes conjuntos de recursos. O objetivo deste trabalho é propor um simulador de matrícula adaptado para o uso por múltiplas universidades e capaz de detectar problemas comuns relativos ao processo de rematrícula durante a simulação, como conflitos de horários e pré-requisitos de disciplinas. A motivação para tal trabalho está relacionada a dificuldade de implementação de um simulador de matrículas para outras universidades, mesmo quando os dados necessários estão disponíveis publicamente. Esse novo simulador de matrículas, determinado Guru da Matrícula, foi desenvolvido e implementado utilizando tecnologias e práticas atuais para desenvolvimento de sistemas distribuídos. Junto a esse simulador, foram então realizados diversos testes e experimentos para garantir o desempenho e baixo consumo de recursos do sistema, mesmo sob condições de grande estresse, como a importação de grandes quantidades de dados das universidades. A implementação desse sistema foi dividida em três partes: o backend, que implementa toda a lógica genérica do sistema, incluindo persistência de dados, gerenciamento de usuários e afins, o frontend, que é a interface entre o usuário e o sistema, e os extratores de dados, que são responsáveis por capturar os dados da UFSC e da USP e transformá-los em arquivos JSON com uma estrutura comum, preparados para importação pelo backend. Em relação aos resultados observados nos testes, observou-se um desempenho considerado aceitável, com o sistema sendo capaz de executar mesmo em especificações limitadas, com apenas 512MB de RAM, e com a possibilidade de configurar o sitema para usar mais máquinas, de maneira distribuída, o que permite escalar facilmente para ainda mais universidades e usuários.

Enrollment simulators are tools designed to help students to find an appropriate time-sheet during the re-enrollment period. Over the years, various simulators have been developed for different universities with different feature sets. The aim of this work is to propose an enrollment simulator adapted for use by multiple universities and capable of detecting common problems related to the re-enrollment process during the simulation, such as time conflicts and subject prerequisites. The motivation for such work is related to the difficulty of implementing an enrollment simulator for other universities, even when the necessary data is already publicly available. This new enrollment simulator, named Guru da Matrícula, was developed and implemented using current technologies and practices for distributed system development. Along with this simulator, several tests and experiments were then performed to ensure the performance and low consumption of system resources, even under conditions of high stress, such as the importation of large amounts of data from universities. The implementation of this system has been divided into three parts: the backend, which implements all generic system logic, including data persistence, user management and the like, the frontend, which is the interface between the user and the system, and the data extractors, who are responsible for capturing UFSC and USP data and turning it into common structure JSON files prepared for the backend import into database. Regarding the results observed in the tests, it was considered an acceptable performance, with the system being able to perform even in limited specifications, with only 512MB RAM, and with the possibility of configuring the system to use more machines, in a distributed way, allowing you to easily scale to even more universities and users.