Vegman
Research and market brief · 5 September 2026

School timetabling, starting with Israel

What the problem is, which solver to build on, how the Israeli market actually works, and where the product opportunity is.

Dotted-underlined terms show a short explanation when you hover or tab to them. Click one to jump to its full glossary entry.

Overview

This document answers three questions before any code is written: what problem a school-timetabling product is solving, in the exact terms computer science uses for it; which solver technology to build the first engine on; and how the market works, first in Israel and then globally. It is written for the person deciding the product's architecture and business direction, and it assumes no prior knowledge of optimisation. Every technical term is underlined and explained on hover, and defined again in the glossary at the end.

It is organised in four layers, and every major section repeats the same pattern: an overview of what the section covers, a summary of the findings, a bottom line you can act on, and then the detailed explanation with sources.

Summary

School timetabling is a proven NP-complete problem. That is not a blocker: schools of Israeli size are solved routinely today by treating the task as "satisfy every hard constraint, then keep reducing soft-constraint penalties for as long as the user is willing to wait". Nobody ships "the optimum".

Recommendation · solver

Build the first engine on Google OR-Tools CP-SAT. It is free under the Apache 2.0 license, has bindings for Python, Java and .NET, runs a parallel portfolio of search strategies out of the box, and accepts a previous timetable as a warm start. Keep Timefold as a second engine if you settle on a Java stack. Do not embed KHE, the academic reference library, because its GPLv3 license would force you to open-source your product. Use it offline only, to validate your model.

Recommendation · architecture

Mirror the XHSTT standard in your domain model, so any solver becomes a plug-in adapter and you can benchmark against 25 published real-school instances. Model a lesson as a set of student groups rather than a class, which is what makes Israeli hakbatsot work now and US student-based scheduling work later. Treat pinning and a prior solution as first-class inputs from day one, because Israeli schools re-cut the timetable several times a year.

Finding · market

The Israeli Ministry of Education runs an approved-vendor list with fixed price caps. Every school must pick one timetable product from that list, so standalone timetabling in Israel is a small, price-capped category worth roughly 4 to 5 million shekels a year nationally, with 14 vendors already on it. The money is in bundling with pedagogical management, in services, or in export to a global market whose incumbents are still Windows desktop tools with dated interfaces.

Finding · AI

No neural, language-model or quantum method has posted a best-known result on any timetabling benchmark. Every competition since 2019 was won by classical solver hybrids. AI earns its place around the engine: turning a school's rules into constraints, explaining conflicts, and steering interactive repair. Details in section 2.

Bottom line

Bottom line

You are building a solver for the high school timetabling problem, an NP-hard member of the educational timetabling family. Build the engine on CP-SAT behind an XHSTT-shaped domain model, treat repair and pinning as first-class from day one, and put AI around the engine rather than inside it. In Israel the product must reach the Ministry's approved list and integrate with its registries, and the money is in bundling and export rather than in the price-capped timetable category itself.

Detailed explanation

1. The computer-science problem

What this problem is called

Overview

Is this a timetable problem, an allocation problem, or a constraint satisfaction problem? It is all three, but at different levels: one is the problem's proper name, one names a component inside it, and one names the language it is written in for a solver. This part gives the exact terms the literature uses, so the project can be described, searched for and discussed precisely.

The three labels, and what each one is

LabelLevelWhat it means here
Timetable problemThe nameThis is the problem's proper name. It is the High School Timetabling Problem, a member of the educational timetabling family, which Schaerf's 1999 survey split into school timetabling, university course timetabling and examination timetabling. Its historical core is the class-teacher timetabling problem named by Gotlieb in 1963, and its modern canonical statement is the generalized form defined by the XHSTT benchmark format.
Allocation problemThe componentsThis names the sub-problems inside it. The literature decomposes the task into teacher assignment, timetabling proper, room assignment and student sectioning. Room assignment is literally the assignment problem of operations research, which is easy. The whole is not, because allocations in different time slots interact with each other.
Constraint satisfaction problemThe modelling languageThis names the notation in which the problem is written for a solver. With only hard constraints it is a CSP. With weighted soft constraints it is a constraint optimisation problem, also called a weighted CSP. Operations research writes the same thing as an integer program, and graph theory writes the core as edge colouring.

Summary

Bottom line

How to name it

Say: "We are solving the high school timetabling problem, an NP-hard educational timetabling problem. We model it as a constraint optimisation problem and solve it with CP-SAT." When searching the literature use "timetabling", not "scheduling". "Allocation" and "assignment" name sub-steps inside the problem. "Constraint satisfaction" names the modelling language, and any solver-neutral design should keep that language in its domain model.

Detailed explanation

Genealogy of the name. Gotlieb's 1963 paper "The construction of class-teacher time-tables" defined the problem through a requirements matrix stating how many times each teacher must meet each class, and gave the first algorithm, later refined with Csima. De Werra showed in 1970 that this pure form is bipartite edge colouring: by König's theorem a timetable exists whenever the number of periods is at least the busiest teacher's or class's load, and it can be built in polynomial time. Even, Itai and Shamir proved in 1976 that as soon as teachers have unavailable periods the problem becomes NP-complete. Cooper and Kingston showed in 1996 that NP-completeness arises in practice in several independent ways: wide subject choice, meetings of different durations, double periods, and even spread across the week. De Werra returned to the borderline cases in 2002. The name "high school timetabling" became standard through Kingston's work and the 2011 competition, and the generalized form is the one defined by XHSTT.

Where it sits in the taxonomy.

LevelTermMeaning
FieldAutomated timetablingSub-area of operations research and AI; PATAT conferences, Journal of Scheduling, Annals of Operations Research.
FamilyEducational timetablingThree branches: school timetabling, university course timetabling (curriculum-based or post-enrolment), examination timetabling.
ProblemHigh school timetabling problemClass-based: whole classes attend lessons; teachers, rooms and possibly student groups are resources. Core: class-teacher timetabling. Benchmark: generalized HSTP, XHSTT.
ComplexityNP-complete / NP-hardDecision version NP-complete; optimisation NP-hard. Garey and Johnson: "Timetable design".
ModelCSP, COP, ILP, graph colouringInterchangeable notations. CSP or weighted CSP for constraint solvers; ILP or MIP for mathematical programming; edge colouring for the pure core.
RelativesScheduling, rostering, assignment problemDifferent problems that share techniques. Job-shop scheduling sequences jobs with durations; rostering assigns people to shifts; the assignment problem is polynomial bipartite matching.

Your six items in the problem's own vocabulary. The schedule is the solution: an assignment of every event to a time. Classes and logical groups are resources of type Class and Student group, or in the 2024 extension, groups the solver forms itself. Teachers and physical rooms are resources of type Teacher and Room. The program of learning is the curriculum: it is the input that generates the event list, stating which class meets which subject for how many periods, and it is decided before timetabling begins. Decomposed by the literature, the whole task has four named sub-problems: the teacher assignment problem, which decides who teaches which class; the timetabling problem proper, which places events in time; the room assignment problem, a bipartite matching solved per slot; and student sectioning or group formation, which places pupils into hakbatsot and tracks.

Why the American version has a different name. In the United States each pupil has an individual course list, so the central problem is student sectioning and master scheduling rather than class-based timetabling. It is the same family but a different member, and the research community treats it under university course timetabling, post-enrolment variant.

Current status of the definition. The canonical statement is XHSTT from 2012, with 15 constraint types. It was extended in 2024 to include individual student course choice and dynamic group formation, which brings the Israeli hakbatsot case fully inside the standard. The most recent surveys of the field are Tan et al. 2021 and Ceschia, Di Gaspero and Schaerf 2022. The state of solving is in section 2.

Sources for this part

  1. Gotlieb 1963, The construction of class-teacher time-tables, IFIP Congress. semanticscholar.org
  2. Even, Itai, Shamir 1976, SIAM Journal on Computing. epubs.siam.org
  3. Garey, Johnson 1979, Computers and Intractability. wikipedia.org
  4. Cooper, Kingston 1996, The complexity of timetable construction problems, PATAT 1995, LNCS 1153. springer.com
  5. Wren 1996, Scheduling, timetabling and rostering: a special relationship?, PATAT 1995, LNCS 1153. springer.com
  6. Schaerf 1999, A survey of automated timetabling, Artificial Intelligence Review. springer.com
  7. de Werra 2002, Complexity of some special types of timetabling problems, Journal of Scheduling. wiley.com
  8. Marte 2002, Models and algorithms for school timetabling, doctoral thesis, LMU Munich. A thorough constraint-programming formulation. PDF
  9. Kingston, Timetabling papers. jeffreykingston.id.au
  10. PATAT conference series. patatconference.org

Background: what kind of problem this is

Computer science sorts problems by how the effort to solve them grows with their size. Problems in the class P can be solved in time that grows polynomially, so doubling the input roughly multiplies the work by a constant. Problems in the class NP are those where a proposed answer can be checked quickly, even if finding one is hard. NP-complete problems are the hardest in NP: a fast algorithm for any one of them would give a fast algorithm for all of them, and after fifty years of trying nobody has found one. Whether one exists is the P versus NP question, one of the seven Millennium Prize problems.

Timetabling sits squarely in this class. Checking a finished timetable is trivial: scan every slot for a teacher, class or room that appears twice. Building one is not. Even, Itai and Shamir showed in 1976 that a satisfiability problem, the canonical NP-complete problem, can be disguised as a timetable with teacher availability restrictions, so any fast timetabling algorithm would also crack satisfiability.

The search space makes the point concrete. A school with 40 classes and 35 weekly lessons each has about 1,400 lessons to place into 35 or 40 weekly slots. Ignoring every constraint, the number of ways to do that is 40 to the power 1,400, a number with more than 2,200 digits. The observable universe holds about 10 to the power 80 atoms. No computer will ever enumerate the options, so every practical method is a search that prunes almost all of them without looking.

Four things make the problem tractable in practice despite this.

Timetabling belongs to a family of related problems that share techniques: graph colouring, exam timetabling, university course timetabling, nurse rostering and sports scheduling. Progress in any of them tends to transfer.

Complexity

Even, Itai and Shamir proved in 1976 that even a primitive version of the class-teacher timetable problem is NP-complete. The only tractable case they found is when every teacher is available for at most two periods. The intuition: when everyone is fully available, the problem is bipartite edge colouring, which is easy. Add teacher availability and it becomes a graph-colouring problem. Add rooms, split lessons and spread rules and it is NP-complete.

In practice you never search for a provably optimal timetable. You search for one that satisfies all hard constraints and minimises a weighted sum of soft-constraint violations, delivered by an anytime algorithm that keeps improving until the user stops it.

Benchmarks and standards

Embeddable solvers

SolverLicenseBindingsFit
OR-Tools CP-SATApache 2.0C++, Python, Java, .NETBest general constraint solver. Warm starts via hints. Parallel portfolio.
Timefold Solver CEApache 2.0, but multithreading is Enterprise-onlyJava, Kotlin, Python (about 4x slower)Local search. Has a school-timetabling quickstart and live repair.
MiniZincMPL 2.0PythonSolver-independent prototyping language.
HiGHSMITMany, including JavaScriptFree MIP solver, weaker than Gurobi on hard instances.
Gurobi / CPLEXCommercialPython, Java, .NETStrongest MIP solvers. Paid.
ChocoBSDJavaMature constraint solver, smaller community.
KHEGPLv3CXHSTT-native reference library. Copyleft blocks in-product use.

Expected performance for an Israeli-sized school of 40 to 80 teachers, 30 to 40 classes and 30 to 45 weekly slots: a feasible timetable within seconds to a few minutes on CP-SAT with eight or more workers, with soft-constraint improvement continuing for tens of minutes. This is an estimate; no rigorous benchmark of CP-SAT against XHSTT exists.

Modeling patterns that matter

Key readings

Ordered from foundations to current work. Peer-reviewed unless marked otherwise.

  1. Clay Mathematics Institute, the P versus NP problem. A plain-language statement of the question. claymath.org
  2. Even, Itai, Shamir 1976, On the complexity of timetable and multi-commodity flow problems. The NP-completeness proof. cris.technion.ac.il
  3. de Werra 1985, An introduction to timetabling. The classic tutorial on the graph models behind class-teacher timetabling. sciencedirect.com
  4. Schaerf 1999, A survey of automated timetabling. The most-cited overview of the field's first forty years. springer.com
  5. Post et al. 2012, XHSTT: an XML archive for high school timetabling. Defines the data format this brief recommends mirroring. springer.com
  6. Post et al., the ITC 2011 report. What the competition instances look like and how the winning solvers worked. PDF
  7. Kingston, the KHE guide. The reference implementation, and the clearest description of decomposing time and resource assignment. PDF
  8. Dorneles, de Araújo, Buriol 2014, A fix-and-optimize heuristic for high school timetabling. The technique behind interactive repair. sciencedirect.com
  9. Kristiansen, Sørensen, Stidsen 2015, Integer programming for the generalized high school timetabling problem. First exact method for arbitrary XHSTT. PDF
  10. Demirović, Musliu 2017, MaxSAT-based large neighborhood search for high school timetabling. sciencedirect.com
  11. Demirović, Stuckey 2018, Constraint programming for high school timetabling: a scheduling-based model with hot starts. Closest published relative of the CP-SAT approach recommended here. monash.edu
  12. Fonseca, Santos, Carrano, Stidsen 2018, parallel local search for XHSTT. sciencedirect.com
  13. Tan et al. 2021, A survey of the state-of-the-art of optimisation methodologies in school timetabling problems. sciencedirect.com
  14. Ceschia, Di Gaspero, Schaerf 2022, Educational timetabling: problems, benchmarks, and state-of-the-art results. Preprint. The best single map of the current field. arxiv.org
  15. Krystallidis, Ruiz-Torrubiano 2024, extending XHSTT with student course choice and group formation. Preprint, also at PATAT 2024. arxiv.org
  16. Krupke, The CP-SAT Primer. Not peer-reviewed. The practical guide to modeling with the recommended solver. github.com
  17. Timefold, school timetabling quickstart. Not peer-reviewed. A working reference implementation of the alternative engine. github.com

2. The research frontier, and what AI changes

Where the classical frontier stands

Machine learning inside the solver

Large language models

Commercial "AI" claims

Every vendor claim examined follows the same pattern: the word AI refers to a chat front-end, or to a long-standing heuristic engine, and no benchmark results are published. aSc's AI panel lets a user type a change request that is applied to the data and re-run through its existing generator. Timely Schools says its optimiser "evaluates millions of combinations" and is "trained on the real logic of district master schedules" without disclosing a method. TimetableMaster claims machine learning with no technical evidence. Kindix describes its AI as pedagogical insight; the timetable module states no method. None of them claims, let alone shows, an improvement on the underlying computer-science problem.

Verdict · AI in the product

The engine should be a classical solver: CP-SAT or MIP with large neighbourhood search and fix-and-optimize, possibly with a simulated-annealing improver. Every competition and benchmark leaderboard since 2019 has been won that way, and no neural, LLM-evolved or quantum method has posted a best-known result on XHSTT, ITC 2019 or ITC 2021. AI genuinely earns its place around the engine, in four roles: translating a school's rules from natural language into constraints, with the solver verifying the result; explaining infeasibility and trade-offs in plain language, grounded in an unsat core or a contrastive explanation from the solver; interactive repair through minimal-perturbation re-solves; and adapting neighbourhood weights during search with bandit or reinforcement-learning methods. Learning a school's soft-constraint weights from its past timetables is plausible and unpublished, which makes it a research opportunity rather than a dependency. Treat every vendor AI claim as a chat layer over a conventional generator unless benchmarks are shown.

Further reading on the frontier

  1. Ceschia, Di Gaspero, Rosati, Schaerf 2023, Reinforcement learning for multi-neighborhood local search. LION 2023. springer.com
  2. Rosati et al. 2022, multi-neighborhood simulated annealing for ITC 2021, Journal of Scheduling. springer.com
  3. Holm et al. 2022, the ITC 2019 winner, Journal of Scheduling. springer.com
  4. ITC 2021 sports scheduling competition site and results. robinxval.ugent.be
  5. Machine Learning for Scheduling: A Paradigm Shift, 2025 survey preprint. arxiv.org
  6. Branching strategies based on subgraph GNNs: theoretical promise versus practical reality, 2025 preprint. arxiv.org
  7. ParBalans, bandit-based parallel adaptive LNS for MIP, 2025 preprint. arxiv.org
  8. Perron, CP-SAT and its LNS worker portfolio, Scheduling Seminar slides. PDF
  9. Minimal perturbation for university timetabling with MaxSAT, CPAIOR 2020. springer.com
  10. OptiMUS-0.3, LLMs for optimisation modelling, preprint. arxiv.org
  11. CP-Agent, LLM agent for constraint modelling, 2025 preprint. arxiv.org
  12. Survey of LLMs for optimisation modelling, 2025 preprint. arxiv.org
  13. Liu et al. 2024, Evolution of Heuristics, ICML 2024. arxiv.org
  14. Beyond the Hype: benchmarking LLM-evolved heuristics, EvoSTAR 2025. arxiv.org
  15. Vasileiou, Yeoh, TRACE-cs: contrastive explanations for course scheduling, AAAI 2025 and KR 2025. PDF
  16. Quantum annealing for staff scheduling on D-Wave Advantage2, 2025 preprint. arxiv.org
  17. IHTC 2024, the healthcare timetabling competition. ihtc2024.github.io

3. Israel: how the market works

Regulation and procurement

The Ministry of Education publishes an approved-vendor list with two mandated categories: pedagogical management, and timetable and teaching-staff management. Every school must pick one product in each. Schools on a PLG-only budget are exempt from the timetable requirement. Prices are capped per school per year, tiered by teacher count, and every vendor in each category sits within a few shekels of the cap.

CategoryUp to 39 teachers40 to 8990 and more
Timetable software₪2,093₪2,616₪3,140
Pedagogical management₪4,802₪7,469₪10,670

Prices include VAT. The timetable category is approved through the 2027-28 school year. The Ministry's software standard mandates a Hebrew and Arabic interface and interfaces to MANBAS, the teacher-staff registry, Shiluvim and unified login, with data exchange for timetables, learning groups and attendance.

Schools with a GEFEN flexible budget pay the vendor directly; others are paid through the Ministry after a procurement committee. The selection deadline is around 10 to 15 September, and a school that switches mid-year still pays the old vendor in full. Education networks influence the choice, but the school is the legal chooser.

Incumbents

Structural facts the model must handle

Who builds the timetable, and when

A timetable coordinator or a deputy principal. Staffing is reported in March to May, the timetable is built June to August, and re-cut in September and October when the final hour allocation lands. Expect several re-plans a year. Reported pain: juggling individual, supporting and role hours that all need grid placement, partial opt-in to the reforms, and keeping pupils at school for end-of-day individual hours. Avney Rosha, the principals' institute, calls timetabling one of a principal's biggest time thieves and notes that even the best software "does not plan 100 percent of hours". Daily substitution is a separate workflow with its own modules at Schooly and Shahaf.

Market size

About 1,800 institutions times a cap of 2 to 3 thousand shekels gives roughly 4 to 5 million shekels a year for the entire timetable category. Pricing is fixed by the list. Upside must come from the pedagogical-management tier at 2 to 3 times the price, from services along the lines of Shahaf's scheduler marketplace, or from export. Getting onto the next Ministry approval cycle is the gating event.

4. The global landscape

ProductStatusPlatformPricing evidence
aSc TimeTables / EduPageActive, claims 200,000 schools, new natural-language "AI panel"Windows plus onlineAbout €499 to €1,995 one-time, then €149 a year
Untis / WebUntisActive, 26,000 institutionsDesktop solver, cloud publishingCHF 1,642 plus 343 a year for a small school up to 9,846 plus 1,290; modules extra
FETVery active, open sourceDesktop, AGPLFree
Prime TimetableActive, 120 countriesWeb onlyTiered by teacher count
LantivActive, IsraeliWindows desktop₪2,000 to 3,000 a year
Tes Timetable (Edval)Active, acquired 2019CloudQuote
Timetabling SolutionsActive, AustraliaDesktopAUD 3,995 first year, then about 2,595
Griddle (Compass)NewCloud, bundled in the SISBundled
TimeTablerAcquired by Key Group 2024Windows onlyNot public
Nova-T6 (SIMS)LegacyDesktopBundled
Bromcom wTimeTableNewCloud; reviews say slowBundled
PowerSchool / Infinite CampusActive, USCloud SISBundled
SmootablesNew, built on CP-SATBrowserSingle package
Timely SchoolsAI entrant, 90 US districtsCloudNot public

Two problem shapes

A data model with "class" as the atomic unit will not generalize to the US without a rewrite. Model lessons as sets of student groups from day one, so a class is just a special case.

Market observations

Gaps

  1. Cloud, multi-user collaboration. Most incumbents are Windows desktop.
  2. Explainability: "why can't this fit" answered with an unsat core. Nobody does it.
  3. One live model for timetable, absences, substitutes and room bookings, pushed to the SIS.
  4. API-first and SIS-agnostic, which matters most in Israel's fragmented SIS market.
  5. RTL Hebrew and Arabic done well. Global cloud tools do not.
  6. A generalizable model covering both class-based and US sectioning.
  7. Israeli price headroom is limited; revenue comes from bundling or export.

5. How to proceed

Recommendation · sequence

Build the solver core and domain model first and validate them against the XHSTT benchmark set with HSEval as the referee. Then build an Israeli constraint library on top: the two teacher contracts, role hours, the protected free day, the optional five-day week, bagrut and hakbatsot blocks, sector rules and daily substitution. Decide early whether the business goal is the Ministry list, a bundled pedagogical-management play, or an export-first cloud product, because that choice drives the SIS integration work more than the solver does.

6. Vegman's inputs: Mevo Hagalil

The requirements of the pilot school, captured on 5 September 2026 from Vegman, deputy manager of Mevo Hagalil primary school. Every item has an ID: D source documents, R requirements stated by Vegman, S facts observed in the school's own timetable, Q open questions, N next steps. Click an ID to jump to it. A standalone copy of this section lives on its own page.

Captured 2026-09-05 from Vegman, deputy manager of Mevo Hagalil primary school (grades 1-6), Israel. This is the working input document for implementation. Every item has an ID: D = source document, R = requirement stated by Vegman, S = fact observed in the school's current timetable, Q = open question, N = next step. Refer to items by ID.

Overview

Vegman gave fourteen rules, in Hebrew, describing how Mevo Hagalil's weekly timetable must be built, plus two reference documents showing the timetable the school actually achieved for the 2026-27 school year: a Google Sheet exported from the Tik-Tak software, and a photo of the physical magnet board. This document records each rule verbatim, translates it, interprets it as a constraint a solver can use, checks it against the achieved timetable where possible, and lists what is still unknown. It is deliberately a working document: the R items are the input, the Q items are what must be answered before the rules are complete.

Summary

Bottom line

The rules are enough to start modelling the domain, and not yet enough to run a solver. Three inputs unlock everything: the colour legend or a Tik-Tak export with subjects (N-01), a teacher table with weekly hours, part-time days and late or early constraints (N-02), and a curriculum table of weekly periods per subject per grade with double-period rules (N-03). The five ambiguous rules need a one-line answer each (Q-05 to Q-09). With those, Mevo Hagalil becomes the first benchmark instance for the product.

Detailed explanation

D. Source documents

IDDocumentDateWhat it containsWhere
D-01Vegman's rule list, Hebrew, fourteen bullets2026-09-05The requirements R-01 to R-14This document, verbatim
D-02Google Sheet "מערכת שעות", two tabs, exported from Tik-Tak, school code 210062, year תשפ"ז2026-08-30Teacher names per class per period. No subjects. Extra columns for "קשר" and team meetings. Marked confidential.docs/data/mevo-hagalil-timetable-2026-08-30-raw.md and mevo-hagalil-grid.json
D-03PDF "מערכת - מעודכן 3.9.26", one page, CamScanner photo of the physical magnet board2026-09-03Same grid as D-02 with a later state. White magnets are homeroom teachers; coloured magnets encode a subject. No legend. Period 7 is labelled "יום ארוך" (long day); grades are labelled "מחזור" (cohort).vegmans-inputs/

D-02 and D-03 are meant to be equivalent. A cell-by-cell comparison of the Sunday block confirms they match, with small later edits on the board (for example an added magnet "ליאת" in class ב' תאנה, Sunday period 5). The board is the more recent state.

R. Requirements as stated by Vegman

Each item: the Hebrew original, the English translation, the interpretation as a constraint, what the achieved timetable shows, and open questions. Hard means must never be violated; soft means minimised with a penalty.

R-01

18 כיתות מא-ו.

Eighteen classes, grades 1 to 6.

Interpretation structural fact. Three classes per grade. Class names in the data: א1, א2, א3; ב' פטל, רימון, תאנה; ג' נשר, שלדג, בז; ד' נרקיס, כלנית, סביון; ה' בניאס, דישון, ירדן; ו' ברק, שביט, שמש.

Evidence confirmed by D-02 and D-03.

R-02

כל כיתה לומדת בימים א,ב,ד,ה - 7 שיעורים. ביום ג 5 שיעורים.

Every class studies 7 periods on Sunday, Monday, Wednesday and Thursday, and 5 periods on Tuesday.

Interpretation the time grid is 5 days, 33 periods per class per week, no Friday. The original text reads "בימים,ב,ד,ה" with Sunday's letter missing; the data confirms Sunday is a full day.

Evidence confirmed by D-02 and D-03. The board calls period 7 "יום ארוך".

Question Q-01 (period times and breaks).

R-03

ברוב השיעורים יש שתי מורות בכיתה. בחלק מהשיעור מורה לבד בכיתה.

In most lessons there are two teachers in the class. In some lessons a teacher is alone.

Interpretation every lesson event has one or two teacher slots. The second teacher may be a subject teacher, an assistant (סייעת) or a national-service soldier (חיילת). Co-teaching is a first-class feature, not an exception.

Evidence in D-02, 248 of 594 class-slots name two or more teachers; a further share names an assistant or soldier as the second adult.

R-04

לכל מורה יש סל שעות פרונטלי. לפי מספר השעות הפרונטלי נגזרות מספר שעות פרטניות + מספר שעות שהיה.

Every teacher has a basket of frontal hours. From the number of frontal hours, the number of individual hours plus staying hours is derived.

Interpretation teacher workload is defined by the Ofek Hadash contract. The solver needs, per teacher, the frontal count as input and the derived individual and staying counts, which must also be placed in the week.

Evidence D-02 shows frontal placements only. Where the individual and staying hours sit is not recorded.

Questions Q-02, Q-03.

R-05

אסור שיהיו חורים במערכת השיבוץ של המורה פרט לאותן שעות שהיה + פרטני.

A teacher's schedule must have no holes, except for those staying and individual hours.

Interpretation on each working day a teacher's frontal lessons may be separated only by slots used for individual or staying hours. Equivalently, the union of frontal, individual and staying slots must be contiguous per day. Hard.

Evidence most teachers in D-02 have gaps between frontal lessons; those gaps are presumably where individual and staying hours go, but this cannot be verified from the data.

Questions Q-03, Q-04.

R-06

מחנכות - צריכות להתחיל בשיעור ראשון לפחות 3 פעמים בשבוע.

Homeroom teachers must start with period 1 at least three times a week.

Interpretation per homeroom teacher, count of days whose first frontal lesson is period 1 is at least 3. Probably in their own class.

Evidence in D-02, 16 of 18 homeroom teachers satisfy this; the two grade-5 and grade-6 exceptions (2 and 1 days) are affected by the Tuesday period-1 block for all grade 5 classes (S-07), so the count is approximate.

Questions Q-05.

R-07

כל מורה תסיים פעמיים בשבוע את השיעור השביעי.

Every teacher finishes with period 7 twice a week.

Interpretation per teacher, the number of days whose last lesson is period 7 equals 2. Likely a fairness rule for the long day.

Evidence in D-02 the count ranges from 0 to 4 across teachers, so the achieved timetable does not meet it as an exact rule.

Questions Q-06.

R-08

בכל יום צריך שיעור חשבון אחד ושפה לפחות 1.

Every day needs one mathematics lesson and at least one language lesson.

Interpretation per class per day, mathematics count is 1 (or at least 1) and Hebrew language count is at least 1. Hard.

Evidence cannot be checked; D-02 has no subjects and D-03's colours have no legend.

Questions Q-07, N-01.

R-09

יש מורות על משרות חלקיות ואז ישנם ימים שהן לא מלמדות.

Some teachers are part-time and therefore have days on which they do not teach.

Interpretation per-teacher unavailable days. Hard.

Evidence D-02 shows teachers on 1, 2 or 3 days (for example נגה, לטם, אתי, לינוי, דניאלה, קרן מ. on 2 days; מרווה, זהר, טליה on 3; אביגייל on 1).

Questions N-02.

R-10

ישנן מורות שצריכות להגיע מאוחר או לצאת מוקדם ביום מסויים.

Some teachers must arrive late or leave early on a particular day.

Interpretation per-teacher unavailable periods at the start or end of specific days. Hard.

Evidence not visible in the data.

Questions N-02.

R-11

כיתות א-ג צריכות יום בשבוע (שאינו אותו יום) 3 שיעורים ברצף מהשיעור הרביעי ועד השיעור השישי "טיול שבועי" עם המחנכת.

Grades 1 to 3 need one day a week, not the same day, with 3 consecutive periods from period 4 to period 6, a "weekly trip" with the homeroom teacher.

Interpretation a fixed block event of duration 3 at periods 4 to 6, with the homeroom teacher, for each class in grades 1 to 3. Tuesday is excluded because it has only 5 periods.

Evidence in D-02 the trip is placed per grade, with all three classes of a grade together on the same day and different days per grade: grade 3 on Sunday, grade 1 on Wednesday, grade 2 on Thursday. Grade 4 also has a Tuesday periods 4 to 5 block labelled "weekly trip or cyclical activity". The board shows an additional "חווה" (farm) magnet inside the grade 3 block.

Questions Q-08.

"בוא נתחיל מזה" — Vegman: "let's start with this." The following three were added after.

R-12

מורות x, y, z תמיד מלמדות ביחד עם המחנכת. תמיד שני שיעורים ברצף.

Teachers x, y and z always teach together with the homeroom teacher, always two consecutive periods.

Interpretation a set of specialist teachers whose lessons are co-taught with the homeroom teacher and always form a double period. Hard.

Evidence the pattern exists in D-02, for example עדן with the grade 1 homeroom teachers in consecutive pairs, and נגה, לטם, טליה, אדוה similarly; but the identity of x, y, z was not given.

Questions Q-09.

R-13

שיעורים מסוימים פעמיים בשבוע.

Certain lessons are twice a week.

Interpretation subject frequency per class per week, part of the curriculum table. Some subjects have exactly 2 weekly periods.

Evidence needs subjects.

Questions N-03.

R-14

מקצועות ליבה לא בסוף היום.

Core subjects are not at the end of the day.

Interpretation mathematics, Hebrew and probably English must not be in a day's last period (period 7, or period 5 on Tuesday). Probably soft with a high penalty.

Evidence needs subjects.

Questions Q-10.

S. Facts observed in the achieved timetable

S-01

The school uses Tik-Tak (תיק-תק) to build and print the timetable. Tik-Tak is on the Ministry's approved list in the pedagogical-management category. Any product must at least import from and export to it.

S-02

Homeroom teachers, inferred from the teacher who appears most in each class column of D-02 and confirmed by the white magnets and column headers of D-03: א1 הגר, א2 עדי, א3 ליהי, ב' פטל דורין, ב' רימון כוכי, ב' תאנה קטילי, ג' נשר עידית, ג' שלדג ספיר ח., ג' בז עינת, ד' נרקיס חנית, ד' כלנית ספיר ע., ד' סביון חן, ה' בניאס מור, ה' דישון ענת, ה' ירדן מיטל, ו' ברק סתו, ו' שביט שושי, ו' שמש תמנע.

S-03

Staff in the grid: about 43 named teachers, plus one assistant (אושרת, written "סייעת") and national-service soldiers (written "חיילת"). Full names are in the raw export. Two teachers named אורלי (one is the PE teacher, "אורלי ג.", who appears in the gym), two named ספיר, two named קרן; the product must handle name collisions.

S-04

Homeroom load: each homeroom teacher has 19 to 26 frontal slots in their own class out of 33, so 7 to 14 periods per class are taught by other teachers, mostly with the homeroom teacher present.

S-05

Staff-meeting slots that block teachers, recorded in a separate "ישיבות צוותים" column: grade 6 team Monday period 1, grade 4 Monday 2, grade 5 Monday 3, grade 1 Monday 4, grade 3 Monday 5, grade 2 and English team Monday 6, management team Monday 7, mathematics team Wednesday 5, individual-hours team Wednesday 6, deputies with the principal Thursday 4, deputies Thursday 5. These are constraints on teacher availability that Vegman's list does not mention.

S-06

Recurring special programmes, each a pre-placed event with a fixed teacher and often several classes at once: "ביה"ס מנגן" (the school plays music, teacher שני ת., rotating through classes in grades 3 to 5); choir (מקהלה) Monday period 6 for grades 3 and 4 and Monday period 7 for grades 5 and 6, led by עמית; grade 4 orchestra Wednesday period 4 across all three grade 4 classes; senior orchestra Thursday period 6 across all grade 5 and 6 classes; mentoring (חונכות) pairing a grade 1 class with a grade 6 class on Sunday period 7 and Thursday period 7; PE with אורלי ג. in the gym Monday period 6 and Thursday period 6; a Sunday period 1 "multi-generational connection" rotation for homeroom teachers; class splits into halves (חצאים) with a soldier in ד' סביון Monday periods 1 and 2; a mathematics support soldier in ד' נרקיס on four days.

S-07

All three grade 5 classes are together on Tuesday period 1 with ten staff listed ("צוות עניין", homeroom teachers plus seven others). This is a grade-wide block.

S-08

The grid contains a "קשר" column and a "ללא כיתה" (no class) column used for activities with no class attached. The data model must allow events without a class resource.

S-09

Colours on the board are consistent per teacher across the week, which is what one expects if each teacher teaches one subject, but the same colour is shared by teachers who cannot share a subject (for example the PE teacher and a grade 4 co-teacher both appear in light teal), so the colour set is either larger than it looks in the scan or encodes something other than subject for some magnets. Colours observed: white (homeroom), orange, pink, blue, dark blue, magenta, light teal, light green, green, yellow, red, brown. Decoding needs the legend (N-01).

S-10

The achieved timetable violates none of the structural rules R-01, R-02, R-09, R-11 and matches the shape of R-03 and R-12. It does not satisfy R-06 and R-07 exactly, which is evidence that those are soft rules or were traded off by hand.

Q. Open questions

<!-- answers -->

A. Vegman's answers, 6 September 2026

Answers to Q-01 to Q-19, received by message. Each answer is filed on its question in the table; the requirements affected (R-05, R-06, R-07, R-08, R-09, R-11, R-14) and the new facts (S-11 to S-17) were updated from them. Follow-up questions are Q-20 to Q-24.

N. Next steps

Glossary

Terms used above. On the web version each underlined term shows this on hover.

Glossary

Every abbreviation and technical term used above, in alphabetical order.

Sources

תקציר מחקר ושוק · 5 בספטמבר 2026

בניית מערכת שעות לבתי ספר, מתחילים בישראל

מהי הבעיה, על איזה פותר לבנות, איך שוק בתי הספר בישראל באמת עובד, ואיפה ההזדמנות למוצר.

מונחים עם קו מנוקד מציגים הסבר קצר במעבר עכבר או במיקוד מקלדת. לחיצה עליהם קופצת לערך המלא במילון המונחים.

סקירה כללית

המסמך הזה עונה על שלוש שאלות לפני שנכתבת שורת קוד: איזו בעיה מוצר לבניית מערכות שעות פותר, במונחים המדויקים שמדעי המחשב משתמשים בהם; על איזו טכנולוגיית פותר לבנות את המנוע הראשון; ואיך השוק עובד, קודם בישראל ואחר כך בעולם. הוא כתוב עבור מי שמחליט על ארכיטקטורת המוצר וכיוונו העסקי, ואינו מניח ידע קודם באופטימיזציה. כל מונח טכני מסומן בקו תחתון ומוסבר במעבר עכבר, ומוגדר שוב במילון המונחים בסוף.

הוא מאורגן בארבע שכבות, וכל סעיף מרכזי חוזר על אותו דפוס: סקירה של מה שהסעיף מכסה, תקציר הממצאים, שורה תחתונה שאפשר לפעול לפיה, ואז ההסבר המפורט עם מקורות.

תקציר

בניית מערכת שעות לבית ספר היא בעיה שהוכחה כNP-שלמה. זה לא חוסם: בתי ספר בגודל ישראלי נפתרים היום באופן שגרתי, כאשר מגדירים את המשימה כ"ספק כל אילוץ קשיח, ואז המשך להקטין את הקנסות על אילוצים רכים כל עוד המשתמש מוכן לחכות". אף אחד לא מספק "את הפתרון האופטימלי".

המלצה · פותר

לבנות את המנוע הראשון על CP-SAT מתוך Google OR-Tools. הוא חינמי תחת רישיון Apache 2.0, יש לו כריכות ל-Python, Java ו-.NET, הוא מריץ תיק מקבילי של אסטרטגיות חיפוש מהקופסה, ומקבל מערכת שעות קודמת כנקודת התחלה חמה. לשמור את Timefold כמנוע שני אם תבחרו בסביבת Java. לא להטמיע את KHE, ספריית הייחוס האקדמית, כי רישיון GPLv3 שלה יחייב אתכם לפתוח את קוד המוצר. להשתמש בה רק במנותק, לאימות המודל.

המלצה · ארכיטקטורה

לשקף את תקן XHSTT במודל התחום, כך שכל פותר הופך למתאם נשלף ואפשר להשוות מול 25 מקרים אמיתיים שפורסמו. למדל שיעור כאוסף של קבוצות תלמידים ולא ככיתה. זה מה שמאפשר הקבצות בישראל עכשיו ושיבוץ מבוסס תלמיד בארה"ב בהמשך. להתייחס לנעיצה ולפתרון קודם כקלטים מהמעלה הראשונה מהיום הראשון, כי בתי ספר בישראל בונים מחדש את המערכת כמה פעמים בשנה.

ממצא · שוק

משרד החינוך מנהל רשימת ספקים מאושרים עם תקרות מחיר קבועות. כל בית ספר חייב לבחור מוצר מערכת שעות אחד מהרשימה, ולכן מערכת שעות כמוצר עצמאי בישראל היא קטגוריה קטנה ומוגבלת במחיר, בשווי של כ-4 עד 5 מיליון ש"ח בשנה בכל הארץ, עם 14 ספקים שכבר נמצאים בה. הכסף נמצא בחבילה יחד עם ניהול פדגוגי, בשירותים, או בייצוא לשוק עולמי שבו המתחרים הוותיקים הם עדיין תוכנות שולחניות ל-Windows עם ממשקים מיושנים.

ממצא · AI

שום שיטה נוירונית, מבוססת מודל שפה או קוונטית לא פרסמה תוצאה ידועה טובה ביותר על מדד מערכות שעות כלשהו. כל תחרות מאז 2019 נוצחה על ידי היברידים של פותרים קלאסיים. AI מרוויח את מקומו סביב המנוע: הפיכת כללי בית הספר לאילוצים, הסבר התנגשויות, והכוונת תיקון אינטראקטיבי. פירוט בסעיף 2.

שורה תחתונה

שורה תחתונה

אתם בונים פותר לבעיית מערכת השעות התיכונית, חברה NP-קשה במשפחת מערכות השעות החינוכיות. לבנות את המנוע על CP-SAT מאחורי מודל תחום בצורת XHSTT, להתייחס לתיקון ולנעיצה כתכונות מהמעלה הראשונה מהיום הראשון, ולשים את ה-AI סביב המנוע ולא בתוכו. בישראל המוצר חייב להגיע לרשימת המשרד המאושרת ולהתממשק למאגריו, והכסף נמצא בחבילה ובייצוא ולא בקטגוריית מערכת השעות מוגבלת המחיר עצמה.

הסבר מפורט

1. הבעיה במדעי המחשב

איך קוראים לבעיה הזו

סקירה

האם זו בעיית מערכת שעות, בעיית הקצאה, או בעיית ספיקות אילוצים? היא כל השלושה, אבל ברמות שונות: אחד הוא השם הרשמי של הבעיה, אחד מציין רכיב בתוכה, ואחד מציין את השפה שבה כותבים אותה עבור פותר. החלק הזה נותן את המונחים המדויקים שהספרות משתמשת בהם, כדי שאפשר יהיה לתאר את הפרויקט, לחפש אותו ולדון בו במדויק.

שלוש התוויות, ומה כל אחת מהן

תוויתרמהמה זה אומר כאן
בעיית מערכת שעותהשםזהו השם הרשמי של הבעיה. היא בעיית מערכת השעות התיכונית, חברה במשפחת מערכות השעות החינוכיות, שהסקירה של שרף מ-1999 חילקה למערכות שעות בית ספריות, מערכות קורסים אוניברסיטאיות ומערכות בחינות. הליבה ההיסטורית שלה היא בעיית מערכת השעות כיתה-מורה שגוטליב נתן לה שם ב-1963, והניסוח הקנוני המודרני שלה הוא הצורה המוכללת שמוגדרת בפורמט מדדי הייחוס XHSTT.
בעיית הקצאההרכיביםזה מציין את תת-הבעיות שבתוכה. הספרות מפרקת את המשימה לשיבוץ מורים, מערכת השעות עצמה, שיבוץ חדרים ושיבוץ תלמידים. שיבוץ חדרים הוא ממש בעיית ההשמה של חקר ביצועים, שהיא קלה. השלם אינו קל, כי הקצאות במשבצות זמן שונות משפיעות זו על זו.
בעיית ספיקות אילוציםשפת המידולזה מציין את הסימון שבו הבעיה נכתבת עבור פותר. עם אילוצים קשיחים בלבד היא CSP. עם אילוצים רכים משוקללים היא בעיית אופטימיזציית אילוצים, שנקראת גם CSP משוקלל. חקר ביצועים כותב את אותו דבר כתכנית בשלמים, ותורת הגרפים כותבת את הליבה כצביעת קשתות.

תקציר

שורה תחתונה

איך לקרוא לזה

לומר: "אנחנו פותרים את בעיית מערכת השעות התיכונית, בעיית מערכות שעות חינוכיות NP-קשה. אנחנו ממדלים אותה כבעיית אופטימיזציית אילוצים ופותרים אותה עם CP-SAT." בחיפוש בספרות להשתמש ב-"timetabling", לא ב-"scheduling". "הקצאה" ו"השמה" מציינות תת-שלבים בתוך הבעיה. "ספיקות אילוצים" מציינת את שפת המידול, וכל תכנון נייטרלי לפותר צריך לשמור על השפה הזו במודל התחום שלו.

הסבר מפורט

שושלת השם. מאמרו של גוטליב מ-1963 "בניית מערכות שעות כיתה-מורה" הגדיר את הבעיה דרך מטריצת דרישות שקובעת כמה פעמים כל מורה צריך לפגוש כל כיתה, ונתן את האלגוריתם הראשון, ששוכלל מאוחר יותר עם צ'ימה. דה ורה הראה ב-1970 שהצורה הטהורה הזו היא צביעת קשתות בגרף דו-צדדי: לפי משפט קניג קיימת מערכת שעות בכל פעם שמספר השיעורים לפחות כעומס המורה או הכיתה העמוסים ביותר, ואפשר לבנות אותה בזמן פולינומי. אבן, איתי ושמיר הוכיחו ב-1976 שברגע שלמורים יש שיעורים לא זמינים הבעיה הופכת ל-NP-שלמה. קופר וקינגסטון הראו ב-1996 ש-NP-שלמות צצה בפועל בכמה דרכים בלתי תלויות: בחירת מקצועות רחבה, מפגשים במשכים שונים, שיעורים כפולים, ופיזור אחיד לאורך השבוע. דה ורה חזר למקרי הגבול ב-2002. השם "מערכת שעות תיכונית" הפך לסטנדרט דרך עבודתו של קינגסטון ותחרות 2011, והצורה המוכללת היא זו שמוגדרת ב-XHSTT.

איפה היא יושבת בטקסונומיה.

רמהמונחמשמעות
תחוםבניית מערכות שעות אוטומטיתתת-תחום של חקר ביצועים ובינה מלאכותית; כנסי PATAT, Journal of Scheduling, Annals of Operations Research.
משפחהמערכות שעות חינוכיותשלושה ענפים: מערכות שעות בית ספריות, מערכות קורסים אוניברסיטאיות (מבוססות תוכנית לימודים או לאחר רישום), מערכות בחינות.
בעיהבעיית מערכת השעות התיכוניתמבוססת כיתה: כיתות שלמות משתתפות בשיעורים; מורים, חדרים ואולי קבוצות תלמידים הם משאבים. ליבה: מערכת כיתה-מורה. מדד ייחוס: HSTP מוכללת, XHSTT.
סיבוכיותNP-שלמה / NP-קשהגרסת הכרעה NP-שלמה; אופטימיזציה NP-קשה. גארי וג'ונסון: "תכנון מערכת שעות".
מודלCSP, COP, ILP, צביעת גרףסימונים חלופיים. CSP או CSP משוקלל לפותרי אילוצים; ILP או MIP לתכנות מתמטי; צביעת קשתות לליבה הטהורה.
קרוביםתזמון, שיבוץ משמרות, בעיית ההשמהבעיות שונות שחולקות טכניקות. תזמון בית מלאכה מסדר עבודות עם משכים; שיבוץ משמרות מקצה אנשים למשמרות; בעיית ההשמה היא התאמה דו-צדדית פולינומית.

ששת הפריטים שלכם באוצר המילים של הבעיה. המערכת היא הפתרון: השמה של כל אירוע לזמן. כיתות וקבוצות לוגיות הן משאבים מסוג כיתה וקבוצת תלמידים, או בהרחבה מ-2024, קבוצות שהפותר יוצר בעצמו. מורים וחדרים פיזיים הם משאבים מסוג מורה וחדר. תוכנית הלימודים היא הקוריקולום: היא הקלט שמייצר את רשימת האירועים, וקובעת איזו כיתה פוגשת איזה מקצוע לכמה שיעורים, והיא נקבעת לפני שבניית המערכת מתחילה. בפירוק לפי הספרות, למשימה כולה ארבע תת-בעיות בעלות שם: בעיית שיבוץ המורים, שמחליטה מי מלמד איזו כיתה; בעיית מערכת השעות עצמה, שמציבה אירועים בזמן; בעיית שיבוץ החדרים, התאמה דו-צדדית שנפתרת לכל משבצת; ושיבוץ תלמידים או יצירת קבוצות, שמציבה תלמידים בהקבצות ובמגמות.

למה לגרסה האמריקאית יש שם אחר. בארצות הברית לכל תלמיד רשימת קורסים אישית, ולכן הבעיה המרכזית היא שיבוץ תלמידים ומערכת-אב ולא מערכת מבוססת כיתה. זו אותה משפחה אבל חבר אחר, וקהילת המחקר מטפלת בה תחת מערכות קורסים אוניברסיטאיות, גרסת לאחר רישום.

מצב ההגדרה כיום. הניסוח הקנוני הוא XHSTT מ-2012, עם 15 סוגי אילוצים. הוא הורחב ב-2024 כדי לכלול בחירת קורסים אישית של תלמידים ויצירת קבוצות דינמית, מה שמכניס את מקרה ההקבצות הישראלי במלואו לתוך התקן. הסקירות העדכניות ביותר של התחום הן טאן ואחרים 2021 וצ'סקיה, די גספרו ושרף 2022. מצב הפתרון נמצא בסעיף 2.

מקורות לחלק זה

  1. גוטליב 1963, בניית מערכות שעות כיתה-מורה, קונגרס IFIP. semanticscholar.org
  2. אבן, איתי, שמיר 1976, SIAM Journal on Computing. epubs.siam.org
  3. גארי, ג'ונסון 1979, Computers and Intractability. wikipedia.org
  4. קופר, קינגסטון 1996, הסיבוכיות של בעיות בניית מערכות שעות, PATAT 1995, LNCS 1153. springer.com
  5. ורן 1996, תזמון, מערכות שעות ושיבוץ משמרות: קשר מיוחד?, PATAT 1995, LNCS 1153. springer.com
  6. שרף 1999, סקירה של בניית מערכות שעות אוטומטית, Artificial Intelligence Review. springer.com
  7. דה ורה 2002, סיבוכיות של סוגים מיוחדים של בעיות מערכות שעות, Journal of Scheduling. wiley.com
  8. מרטה 2002, מודלים ואלגוריתמים למערכות שעות בית ספריות, עבודת דוקטורט, LMU מינכן. ניסוח תכנות אילוצים יסודי. PDF
  9. קינגסטון, מאמרים על מערכות שעות. jeffreykingston.id.au
  10. סדרת כנסי PATAT. patatconference.org

רקע: איזה סוג של בעיה זו

מדעי המחשב ממיינים בעיות לפי האופן שבו המאמץ לפתור אותן גדל עם גודלן. בעיות במחלקה P ניתנות לפתרון בזמן שגדל פולינומית, כך שהכפלת הקלט מכפילה את העבודה בערך בקבוע. בעיות במחלקה NP הן כאלה שבהן אפשר לבדוק תשובה מוצעת במהירות, גם אם קשה למצוא אותה. בעיות NP-שלמות הן הקשות ביותר ב-NP: אלגוריתם מהיר לאחת מהן היה נותן אלגוריתם מהיר לכולן, ואחרי חמישים שנות ניסיונות אף אחד לא מצא כזה. השאלה אם הוא קיים היא שאלת P מול NP, אחת משבע בעיות פרס המילניום.

בניית מערכת שעות יושבת בדיוק במחלקה הזו. בדיקת מערכת מוכנה היא טריוויאלית: סורקים כל משבצת ומחפשים מורה, כיתה או חדר שמופיעים פעמיים. בנייה של אחת אינה כזו. אבן, איתי ושמיר הראו ב-1976 שאפשר להסוות בעיית ספיקות, הבעיה ה-NP-שלמה הקנונית, כמערכת שעות עם הגבלות זמינות של מורים, ולכן כל אלגוריתם מהיר למערכות שעות היה פותר גם ספיקות.

מרחב החיפוש ממחיש את הנקודה. בבית ספר עם 40 כיתות ו-35 שיעורים שבועיים לכל אחת יש כ-1,400 שיעורים לשבץ ב-35 או 40 משבצות שבועיות. בהתעלמות מכל אילוץ, מספר הדרכים לעשות זאת הוא 40 בחזקת 1,400, מספר עם יותר מ-2,200 ספרות. היקום הנצפה מכיל כ-10 בחזקת 80 אטומים. שום מחשב לעולם לא ימנה את האפשרויות, ולכן כל שיטה מעשית היא חיפוש שגוזם כמעט את כולן בלי להסתכל.

ארבעה דברים הופכים את הבעיה לפתירה בפועל למרות זאת.

מערכת שעות שייכת למשפחה של בעיות קרובות שחולקות טכניקות: צביעת גרף, מערכות בחינות, מערכות קורסים אוניברסיטאיות, שיבוץ אחיות ותזמון ספורט. התקדמות באחת מהן נוטה לעבור לאחרות.

סיבוכיות

אבן, איתי ושמיר הוכיחו ב-1976 שאפילו גרסה פרימיטיבית של בעיית מערכת השעות כיתה-מורה היא NP-שלמה. המקרה היחיד שנמצא פתיר ביעילות הוא כשכל מורה זמין לכל היותר לשני שיעורים. האינטואיציה: כשכולם זמינים במלואם, הבעיה היא צביעת קשתות בגרף דו-צדדי, שהיא קלה. מוסיפים זמינות מורים והיא הופכת לבעיית צביעת גרף. מוסיפים חדרים, פיצול שיעורים וכללי פיזור והיא NP-שלמה.

בפועל אף פעם לא מחפשים מערכת שעות אופטימלית באופן מוכח. מחפשים אחת שמספקת את כל האילוצים הקשיחים וממזערת סכום משוקלל של הפרות אילוצים רכים, באמצעות אלגוריתם בכל-עת שממשיך להשתפר עד שהמשתמש עוצר אותו.

מדדי ייחוס ותקנים

פותרים שאפשר להטמיע

פותררישיוןכריכותהתאמה
OR-Tools CP-SATApache 2.0C++, Python, Java, .NETפותר האילוצים הכללי הטוב ביותר. התחלה חמה דרך רמזים. תיק מקבילי.
Timefold Solver CEApache 2.0, אבל ריבוי תהליכונים הוא רק במהדורת EnterpriseJava, Kotlin, Python (איטי בערך פי 4)חיפוש מקומי. יש לו דוגמת פתיחה למערכת שעות בית ספרית ותיקון חי.
MiniZincMPL 2.0Pythonשפת אבטיפוס שאינה תלויה בפותר.
HiGHSMITרבות, כולל JavaScriptפותר MIP חינמי, חלש מ-Gurobi במקרים קשים.
Gurobi / CPLEXמסחריPython, Java, .NETפותרי ה-MIP החזקים ביותר. בתשלום.
ChocoBSDJavaפותר אילוצים בשל, קהילה קטנה יותר.
KHEGPLv3Cספריית ייחוס ילידית ל-XHSTT. הרישיון חוסם שימוש בתוך מוצר.

ביצועים צפויים לבית ספר בגודל ישראלי של 40 עד 80 מורים, 30 עד 40 כיתות ו-30 עד 45 משבצות שבועיות: מערכת שעות תקינה בתוך שניות עד דקות ספורות על CP-SAT עם שמונה עובדים או יותר, ושיפור האילוצים הרכים נמשך עשרות דקות. זו הערכה; אין מדד ייחוס קפדני של CP-SAT מול XHSTT.

דפוסי מידול שחשובים

קריאה מומלצת

מסודר מהיסודות ועד לעבודה עדכנית. פורסם בכתבי עת שפיטים אלא אם צוין אחרת.

  1. מכון קליי למתמטיקה, בעיית P מול NP. ניסוח בשפה פשוטה של השאלה. claymath.org
  2. אבן, איתי, שמיר 1976, על הסיבוכיות של בעיות מערכת שעות וזרימה רב-מצרכית. הוכחת ה-NP-שלמות. cris.technion.ac.il
  3. דה ורה 1985, מבוא לבניית מערכות שעות. המדריך הקלאסי למודלים הגרפיים שמאחורי מערכת כיתה-מורה. sciencedirect.com
  4. שרף 1999, סקירה של בניית מערכות שעות אוטומטית. הסקירה המצוטטת ביותר של ארבעים השנים הראשונות של התחום. springer.com
  5. פוסט ואחרים 2012, XHSTT: ארכיון XML למערכות שעות תיכוניות. מגדיר את פורמט הנתונים שהתקציר ממליץ לשקף. springer.com
  6. פוסט ואחרים, דוח ITC 2011. איך נראים מקרי התחרות ואיך עבדו הפותרים המנצחים. PDF
  7. קינגסטון, מדריך KHE. מימוש הייחוס, והתיאור הברור ביותר של פירוק שיבוץ הזמנים והמשאבים. PDF
  8. דורנלס, דה אראוחו, בוריול 2014, היוריסטיקת קבע-ואופטימז למערכות שעות תיכוניות. הטכניקה שמאחורי תיקון אינטראקטיבי. sciencedirect.com
  9. קריסטיאנסן, סורנסן, סטידסן 2015, תכנות בשלמים לבעיית מערכת השעות התיכונית המוכללת. השיטה המדויקת הראשונה ל-XHSTT כללי. PDF
  10. דמירוביץ', מוסליו 2017, חיפוש בסביבה גדולה מבוסס MaxSAT למערכות שעות תיכוניות. sciencedirect.com
  11. דמירוביץ', סטאקי 2018, תכנות אילוצים למערכות שעות תיכוניות: מודל מבוסס תזמון עם התחלות חמות. הקרוב ביותר בספרות לגישת CP-SAT המומלצת כאן. monash.edu
  12. פונסקה, סנטוס, קראנו, סטידסן 2018, חיפוש מקומי מקבילי ל-XHSTT. sciencedirect.com
  13. טאן ואחרים 2021, סקירה של חזית שיטות האופטימיזציה בבעיות מערכות שעות בית ספריות. sciencedirect.com
  14. צ'סקיה, די גספרו, שרף 2022, מערכות שעות חינוכיות: בעיות, מדדי ייחוס ותוצאות חזית. טרום-פרסום. המפה הטובה ביותר של התחום כיום. arxiv.org
  15. קריסטלידיס, רואיז-טורוביאנו 2024, הרחבת XHSTT לבחירת קורסים של תלמידים ויצירת קבוצות. טרום-פרסום, גם ב-PATAT 2024. arxiv.org
  16. קרופקה, מדריך CP-SAT. לא שפיט. המדריך המעשי למידול עם הפותר המומלץ. github.com
  17. Timefold, דוגמת פתיחה למערכת שעות בית ספרית. לא שפיט. מימוש ייחוס עובד של המנוע החלופי. github.com

2. חזית המחקר, ומה AI משנה

איפה עומדת החזית הקלאסית

למידת מכונה בתוך הפותר

מודלי שפה גדולים

טענות "AI" מסחריות

כל טענת ספק שנבדקה עוקבת אחר אותו דפוס: המילה AI מתייחסת לממשק צ'אט, או למנוע היוריסטי ותיק, ושום תוצאות מדד ייחוס לא מתפרסמות. פאנל ה-AI של aSc מאפשר למשתמש להקליד בקשת שינוי שמוחלת על הנתונים ומורצת מחדש דרך המחולל הקיים. Timely Schools אומרת שהמייעל שלה "מעריך מיליוני שילובים" ו"אומן על הלוגיקה האמיתית של מערכות-אב מחוזיות" בלי לחשוף שיטה. TimetableMaster טוענת ללמידת מכונה בלי עדות טכנית. Kindix מתארת את ה-AI שלה כתובנה פדגוגית; מודול מערכת השעות לא מציין שיטה. אף אחת מהן לא טוענת, ובוודאי לא מראה, שיפור בבעיית מדעי המחשב שביסוד.

פסק דין · AI במוצר

המנוע צריך להיות פותר קלאסי: CP-SAT או MIP עם חיפוש בסביבה גדולה וקבע-ואופטימז, אולי עם משפר חישול מדומה. כל תחרות ולוח תוצאות מאז 2019 נוצחו כך, ושום שיטה נוירונית, מפותחת-LLM או קוונטית לא פרסמה תוצאה ידועה טובה ביותר על XHSTT, ITC 2019 או ITC 2021. AI באמת מרוויח את מקומו סביב המנוע, בארבעה תפקידים: תרגום כללי בית הספר משפה טבעית לאילוצים, כשהפותר מאמת את התוצאה; הסבר אי-תקינות ופשרות בשפה פשוטה, מעוגן בליבת אי-ספיקות או בהסבר ניגודי מהפותר; תיקון אינטראקטיבי דרך פתרון מחדש בהפרעה מינימלית; והתאמת משקלי סביבות במהלך החיפוש בשיטות בנדיט או למידה מחיזוקים. למידת משקלי האילוצים הרכים של בית ספר ממערכות העבר שלו סבירה ולא פורסמה, מה שהופך אותה להזדמנות מחקרית ולא לתלות. יש להתייחס לכל טענת AI של ספק כשכבת צ'אט מעל מחולל קונבנציונלי אלא אם מוצגים מדדי ייחוס.

קריאה נוספת על החזית

  1. צ'סקיה, די גספרו, רוזאטי, שרף 2023, למידה מחיזוקים לחיפוש מקומי רב-סביבתי. LION 2023. springer.com
  2. רוזאטי ואחרים 2022, חישול מדומה רב-סביבתי ל-ITC 2021, Journal of Scheduling. springer.com
  3. הולם ואחרים 2022, הזוכה ב-ITC 2019, Journal of Scheduling. springer.com
  4. אתר ותוצאות תחרות תזמון הספורט ITC 2021. robinxval.ugent.be
  5. למידת מכונה לתזמון: שינוי פרדיגמה, סקירה טרום-פרסום 2025. arxiv.org
  6. אסטרטגיות הסתעפות מבוססות GNN: הבטחה תיאורטית מול מציאות מעשית, טרום-פרסום 2025. arxiv.org
  7. ParBalans, LNS מסתגל מקבילי מבוסס בנדיט ל-MIP, טרום-פרסום 2025. arxiv.org
  8. פרון, CP-SAT ותיק עובדי ה-LNS שלו, שקפי Scheduling Seminar. PDF
  9. הפרעה מינימלית למערכות אוניברסיטאיות עם MaxSAT, CPAIOR 2020. springer.com
  10. OptiMUS-0.3, מודלי שפה למידול אופטימיזציה, טרום-פרסום. arxiv.org
  11. CP-Agent, סוכן LLM למידול אילוצים, טרום-פרסום 2025. arxiv.org
  12. סקירה של מודלי שפה למידול אופטימיזציה, טרום-פרסום 2025. arxiv.org
  13. ליו ואחרים 2024, אבולוציה של היוריסטיקות, ICML 2024. arxiv.org
  14. מעבר להייפ: מדידת היוריסטיקות שפותחו על ידי LLM, EvoSTAR 2025. arxiv.org
  15. וסיליו, יאו, TRACE-cs: הסברים ניגודיים לתזמון קורסים, AAAI 2025 ו-KR 2025. PDF
  16. חישול קוונטי לתזמון סגל על D-Wave Advantage2, טרום-פרסום 2025. arxiv.org
  17. IHTC 2024, תחרות תזמון הבריאות. ihtc2024.github.io

3. ישראל: איך השוק עובד

רגולציה ורכש

משרד החינוך מפרסם רשימת ספקים מאושרים עם שתי קטגוריות חובה: ניהול פדגוגי, וניהול מערכת שעות ועובדי הוראה. כל בית ספר חייב לבחור מוצר אחד בכל קטגוריה. בתי ספר בתקציב פל"ג בלבד פטורים מדרישת מערכת השעות. המחירים מוגבלים לבית ספר לשנה, במדרגות לפי מספר מורים, וכל ספק בכל קטגוריה נמצא במרחק שקלים בודדים מהתקרה.

קטגוריהעד 39 מורים40 עד 8990 ומעלה
תוכנת מערכת שעות₪2,093₪2,616₪3,140
ניהול פדגוגי₪4,802₪7,469₪10,670

המחירים כוללים מע"מ. קטגוריית מערכת השעות מאושרת עד שנת הלימודים תשפ"ח. תקן התוכנה של המשרד מחייב ממשק בעברית ובערבית וממשקים למנב"ס, למצבת עובדי הוראה, לשילובים ולהזדהות אחידה, עם החלפת נתונים של מערכות שעות, קבוצות לימוד ונוכחות.

בתי ספר עם תקציב גמיש גפ"ן משלמים לספק ישירות; האחרים משולמים דרך המשרד לאחר ועדת רכש. מועד הבחירה הוא סביב 10 עד 15 בספטמבר, ובית ספר שמחליף באמצע השנה עדיין משלם לספק הישן במלואו. רשתות חינוך משפיעות על הבחירה, אבל בית הספר הוא הבוחר החוקי.

השחקנים הקיימים

עובדות מבניות שהמודל חייב לטפל בהן

מי בונה את המערכת, ומתי

רכז או רכזת מערכת או סגן מנהל. המצבת מדווחת במרץ עד מאי, המערכת נבנית ביוני עד אוגוסט, ונחתכת מחדש בספטמבר ואוקטובר כשהקצאת השעות הסופית מגיעה. יש לצפות לכמה תכנונים מחדש בשנה. כאבים מדווחים: ניהול שעות פרטניות, תומכות ותפקיד שכולן צריכות מקום במערכת, הצטרפות חלקית לרפורמות, והשארת תלמידים בבית הספר לשעות פרטניות בסוף היום. אבני ראשה, מכון המנהלים, מכנה את בניית המערכת אחד מגנבי הזמן הגדולים של מנהל ומציין שגם התוכנה הטובה ביותר "אינה מתכננת 100 אחוז מהשעות". מילוי מקום יומי הוא תהליך עבודה נפרד עם מודולים משלו בסקולי ובשחף.

גודל השוק

כ-1,800 מוסדות כפול תקרה של 2 עד 3 אלף ש"ח נותנים בערך 4 עד 5 מיליון ש"ח בשנה לכל קטגוריית מערכת השעות. התמחור קבוע על ידי הרשימה. הפוטנציאל חייב לבוא משכבת הניהול הפדגוגי במחיר גבוה פי 2 עד 3, משירותים בסגנון שוק המשבצים של שחף, או מייצוא. הכניסה למחזור האישור הבא של המשרד היא האירוע החוסם.

4. הנוף העולמי

מוצרמצבפלטפורמהעדות למחיר
aSc TimeTables / EduPageפעיל, טוען ל-200,000 בתי ספר, "פאנל AI" חדש בשפה טבעיתWindows ומקווןכ-€499 עד €1,995 חד-פעמי, ואז €149 לשנה
Untis / WebUntisפעיל, 26,000 מוסדותפותר שולחני, פרסום בענןCHF 1,642 ועוד 343 לשנה לבית ספר קטן עד 9,846 ועוד 1,290; מודולים בנפרד
FETפעיל מאוד, קוד פתוחשולחני, AGPLחינם
Prime Timetableפעיל, 120 מדינותרשת בלבדמדרגות לפי מספר מורים
לנטיבפעיל, ישראליWindows שולחני₪2,000 עד 3,000 לשנה
Tes Timetable (Edval)פעיל, נרכש ב-2019ענןהצעת מחיר
Timetabling Solutionsפעיל, אוסטרליהשולחניAUD 3,995 בשנה הראשונה, ואז כ-2,595
Griddle (Compass)חדשענן, כלול ב-SISכלול
TimeTablerנרכש על ידי Key Group ב-2024Windows בלבדלא פומבי
Nova-T6 (SIMS)מדור קודםשולחניכלול
Bromcom wTimeTableחדשענן; ביקורות מדווחות על איטיותכלול
PowerSchool / Infinite Campusפעיל, ארה"בSIS בענןכלול
Smootablesחדש, בנוי על CP-SATדפדפןחבילה אחת
Timely Schoolsשחקן AI חדש, 90 מחוזות בארה"בענןלא פומבי

שתי צורות של הבעיה

מודל נתונים שבו "כיתה" היא היחידה האטומית לא יוכלל לארה"ב בלי שכתוב. למדל שיעורים כאוספים של קבוצות תלמידים מהיום הראשון, כך שכיתה היא רק מקרה פרטי.

תצפיות שוק

פערים

  1. ענן ושיתוף פעולה רב-משתמשים. רוב הוותיקים הם תוכנות שולחניות ל-Windows.
  2. הסברתיות: תשובה ל"למה זה לא נכנס" באמצעות ליבת אי-ספיקות. אף אחד לא עושה זאת.
  3. מודל חי אחד למערכת שעות, היעדרויות, ממלאי מקום והזמנת חדרים, שנדחף ל-SIS.
  4. API תחילה ואי-תלות ב-SIS, שחשוב במיוחד בשוק ה-SIS המפוצל של ישראל.
  5. RTL עברית וערבית ברמה גבוהה. כלי הענן העולמיים לא עושים זאת.
  6. מודל ניתן להכללה שמכסה גם מבוסס כיתה וגם שיבוץ אמריקאי.
  7. מרווח המחיר בישראל מוגבל; ההכנסה באה מחבילה או מייצוא.

5. איך להמשיך

המלצה · סדר פעולות

לבנות קודם את ליבת הפותר ומודל התחום ולאמת אותם מול סט הייחוס XHSTT עם HSEval כשופט. אחר כך לבנות מעליהם ספריית אילוצים ישראלית: שני הסכמי המורים, שעות תפקיד, היום החופשי המוגן, שבוע חמישה ימים אופציונלי, בלוקי בגרות והקבצות, כללי מגזר ומילוי מקום יומי. להחליט מוקדם אם היעד העסקי הוא רשימת המשרד, מהלך חבילה עם ניהול פדגוגי, או מוצר ענן לייצוא תחילה, כי ההחלטה הזו מכתיבה את עבודת האינטגרציה עם ה-SIS יותר מהפותר.

6. הקלט של ווגמן: מבוא הגליל

הדרישות של בית הספר הפיילוט, שנאספו ב-5 בספטמבר 2026 מווגמן, סגן מנהל בית הספר היסודי מבוא הגליל. לכל פריט מזהה: D מסמכי מקור, R דרישות שווגמן ניסח, S עובדות שנצפו במערכת של בית הספר עצמו, Q שאלות פתוחות, N צעדים הבאים. לחיצה על מזהה קופצת אליו. עותק עצמאי של הסעיף הזה קיים בעמוד משלו.

נאסף ב-5 בספטמבר 2026 מווגמן, סגן מנהל בית הספר היסודי מבוא הגליל (כיתות א-ו), ישראל. זהו מסמך הקלט לעבודת המימוש. לכל פריט מזהה: D = מסמך מקור, R = דרישה שווגמן ניסח, S = עובדה שנצפתה במערכת הנוכחית של בית הספר, Q = שאלה פתוחה, N = צעד הבא. מתייחסים לפריטים לפי המזהה.

סקירה

ווגמן נתן ארבעה-עשר כללים, בעברית, שמתארים איך צריך לבנות את מערכת השעות השבועית של מבוא הגליל, בתוספת שני מסמכי ייחוס שמראים את המערכת שבית הספר השיג בפועל לשנת הלימודים תשפ"ז: גיליון Google שיוצא מתוכנת תיק-תק, וצילום של לוח המגנטים הפיזי. המסמך הזה רושם כל כלל כלשונו, מפרש אותו כאילוץ שפותר יכול להשתמש בו, בודק אותו מול המערכת שהושגה היכן שאפשר, ומונה מה עדיין לא ידוע. זהו במכוון מסמך עבודה: פריטי R הם הקלט, פריטי Q הם מה שצריך לענות עליו לפני שהכללים שלמים.

תקציר

שורה תחתונה

הכללים מספיקים כדי להתחיל למדל את התחום, ועדיין לא מספיקים כדי להריץ פותר. שלושה קלטים פותחים הכול: מקרא הצבעים או ייצוא מתיק-תק עם מקצועות (N-01), טבלת מורות עם שעות שבועיות, ימי משרה חלקית ואילוצי איחור או יציאה מוקדמת (N-02), וטבלת תוכנית לימודים של שיעורים שבועיים לכל מקצוע בכל שכבה עם כללי שיעורים כפולים (N-03). חמשת הכללים העמומים צריכים תשובה של שורה אחת כל אחד (Q-05 עד Q-09). עם אלה, מבוא הגליל הופך למקרה הייחוס הראשון של המוצר.

הסבר מפורט

D. מסמכי מקור

מזההמסמךתאריךמה הוא מכילהיכן
D-01רשימת הכללים של ווגמן, עברית, ארבעה-עשר סעיפים5.9.2026הדרישות R-01 עד R-14במסמך זה, כלשונן
D-02גיליון Google "מערכת שעות", שתי לשוניות, יוצא מתיק-תק, סמל מוסד 210062, תשפ"ז30.8.2026שמות מורות לכל כיתה בכל שיעור. ללא מקצועות. עמודות נוספות ל"קשר" ולישיבות צוותים. מסומן כחסוי.docs/data/
D-03PDF "מערכת - מעודכן 3.9.26", עמוד אחד, צילום CamScanner של לוח המגנטים הפיזי3.9.2026אותה רשת כמו D-02 במצב מאוחר יותר. מגנטים לבנים הם מחנכות; מגנטים צבעוניים מקודדים מקצוע. אין מקרא. שיעור 7 מסומן "יום ארוך"; שכבות מסומנות "מחזור".vegmans-inputs/

D-02 ו-D-03 אמורים להיות שקולים. השוואה תא-תא של בלוק יום ראשון מאשרת שהם תואמים, עם עריכות ידניות מאוחרות קטנות על הלוח (למשל מגנט "ליאת" שנוסף בכיתה ב' תאנה, יום ראשון שיעור 5). הלוח הוא המצב העדכני יותר.

R. הדרישות כפי שווגמן ניסח

לכל פריט: המקור בעברית, הפרשנות כאילוץ, מה המערכת שהושגה מראה, ושאלות פתוחות. קשיח פירושו שאסור להפר לעולם; רך פירושו ממוזער עם קנס.

R-01

18 כיתות מא-ו.

פרשנות עובדה מבנית. שלוש כיתות בשכבה. שמות הכיתות בנתונים: א1, א2, א3; ב' פטל, רימון, תאנה; ג' נשר, שלדג, בז; ד' נרקיס, כלנית, סביון; ה' בניאס, דישון, ירדן; ו' ברק, שביט, שמש.

עדות מאושר ב-D-02 וב-D-03.

R-02

כל כיתה לומדת בימים א,ב,ד,ה - 7 שיעורים. ביום ג 5 שיעורים.

פרשנות רשת הזמן היא 5 ימים, 33 שיעורים לכיתה בשבוע, ללא יום שישי. בטקסט המקורי כתוב "בימים,ב,ד,ה" והאות של יום ראשון חסרה; הנתונים מאשרים שיום ראשון הוא יום מלא.

עדות מאושר ב-D-02 וב-D-03. הלוח קורא לשיעור 7 "יום ארוך".

שאלה Q-01 (שעות השיעורים וההפסקות).

R-03

ברוב השיעורים יש שתי מורות בכיתה. בחלק מהשיעור מורה לבד בכיתה.

פרשנות לכל אירוע שיעור יש מקום למורה אחת או שתיים. המורה השנייה יכולה להיות מורה מקצועית, סייעת או חיילת. הוראה משותפת היא תכונה מהמעלה הראשונה, לא חריג.

עדות ב-D-02, 248 מתוך 594 משבצות כיתה מציינות שתי מורות או יותר בשם; חלק נוסף מציין סייעת או חיילת כמבוגר השני.

R-04

לכל מורה יש סל שעות פרונטלי. לפי מספר השעות הפרונטלי נגזרות מספר שעות פרטניות + מספר שעות שהיה.

פרשנות עומס המורה מוגדר לפי הסכם אופק חדש. הפותר צריך, לכל מורה, את מספר השעות הפרונטליות כקלט ואת מספרי השעות הפרטניות והשהייה הנגזרים, שגם אותם חייבים למקם בשבוע.

עדות D-02 מראה שיבוצים פרונטליים בלבד. היכן יושבות השעות הפרטניות והשהייה לא נרשם.

שאלות Q-02, Q-03.

R-05

אסור שיהיו חורים במערכת השיבוץ של המורה פרט לאותן שעות שהיה + פרטני.

פרשנות בכל יום עבודה, השיעורים הפרונטליים של מורה יכולים להיות מופרדים רק על ידי משבצות שמשמשות לשעות פרטניות או שהייה. באופן שקול, איחוד השעות הפרונטליות, הפרטניות והשהייה חייב להיות רציף בכל יום. קשיח.

עדות לרוב המורות ב-D-02 יש רווחים בין שיעורים פרונטליים; הרווחים האלה הם כנראה המקום של השעות הפרטניות והשהייה, אבל אי אפשר לאמת זאת מהנתונים.

שאלות Q-03, Q-04.

R-06

מחנכות - צריכות להתחיל בשיעור ראשון לפחות 3 פעמים בשבוע.

פרשנות לכל מחנכת, מספר הימים שבהם השיעור הפרונטלי הראשון שלה הוא שיעור 1 הוא לפחות 3. כנראה בכיתה שלה.

עדות ב-D-02, 16 מתוך 18 מחנכות מקיימות זאת; שני החריגים בשכבות ה' ו-ו' (2 ימים ויום אחד) מושפעים מבלוק שיעור 1 ביום שלישי לכל כיתות ה' (S-07), ולכן הספירה מקורבת.

שאלות Q-05.

R-07

כל מורה תסיים פעמיים בשבוע את השיעור השביעי.

פרשנות לכל מורה, מספר הימים שבהם השיעור האחרון שלה הוא שיעור 7 שווה 2. כנראה כלל הוגנות ליום הארוך.

עדות ב-D-02 המספר נע בין 0 ל-4 בין המורות, כך שהמערכת שהושגה לא מקיימת אותו ככלל מדויק.

שאלות Q-06.

R-08

בכל יום צריך שיעור חשבון אחד ושפה לפחות 1.

פרשנות לכל כיתה בכל יום, מספר שיעורי החשבון הוא 1 (או לפחות 1) ומספר שיעורי השפה לפחות 1. קשיח.

עדות לא ניתן לבדוק; ב-D-02 אין מקצועות ולצבעים ב-D-03 אין מקרא.

שאלות Q-07, N-01.

R-09

יש מורות על משרות חלקיות ואז ישנם ימים שהן לא מלמדות.

פרשנות ימים לא זמינים לכל מורה. קשיח.

עדות D-02 מראה מורות שעובדות יום, יומיים או שלושה (למשל נגה, לטם, אתי, לינוי, דניאלה, קרן מ. ביומיים; מרווה, זהר, טליה בשלושה; אביגייל ביום אחד).

שאלות N-02.

R-10

ישנן מורות שצריכות להגיע מאוחר או לצאת מוקדם ביום מסויים.

פרשנות שיעורים לא זמינים בתחילת או בסוף ימים מסוימים, לכל מורה. קשיח.

עדות לא נראה בנתונים.

שאלות N-02.

R-11

כיתות א-ג צריכות יום בשבוע (שאינו אותו יום) 3 שיעורים ברצף מהשיעור הרביעי ועד השיעור השישי "טיול שבועי" עם המחנכת.

פרשנות אירוע בלוק קבוע במשך 3 בשיעורים 4 עד 6, עם המחנכת, לכל כיתה בשכבות א-ג. יום שלישי מוצא מכלל חשבון כי יש בו רק 5 שיעורים.

עדות ב-D-02 הטיול משובץ לפי שכבה, כשכל שלוש הכיתות של שכבה יחד באותו יום וימים שונים לכל שכבה: ג' ביום ראשון, א' ביום רביעי, ב' ביום חמישי. גם לשכבה ד' יש בלוק ביום שלישי שיעורים 4 עד 5 בשם "טיול שבועי/פעילות מחזורית". הלוח מראה מגנט נוסף "חווה" בתוך בלוק ג'.

שאלות Q-08.

"בוא נתחיל מזה" — ווגמן. שלושת הבאים נוספו אחר כך.

R-12

מורות x, y, z תמיד מלמדות ביחד עם המחנכת. תמיד שני שיעורים ברצף.

פרשנות קבוצת מורות מקצועיות שהשיעורים שלהן נלמדים במשותף עם המחנכת ותמיד יוצרים שיעור כפול. קשיח.

עדות הדפוס קיים ב-D-02, למשל עדן עם מחנכות א' בזוגות רצופים, וכך גם נגה, לטם, טליה, אדוה; אבל זהות x, y, z לא נמסרה.

שאלות Q-09.

R-13

שיעורים מסוימים פעמיים בשבוע.

פרשנות תדירות מקצוע לכיתה בשבוע, חלק מטבלת תוכנית הלימודים. לחלק מהמקצועות בדיוק 2 שיעורים שבועיים.

עדות דורש מקצועות.

שאלות N-03.

R-14

מקצועות ליבה לא בסוף היום.

פרשנות חשבון, עברית וכנראה אנגלית לא בשיעור האחרון של היום (שיעור 7, או שיעור 5 ביום שלישי). כנראה רך עם קנס גבוה.

עדות דורש מקצועות.

שאלות Q-10.

S. עובדות שנצפו במערכת שהושגה

S-01

בית הספר משתמש בתיק-תק לבניית המערכת ולהדפסתה. תיק-תק נמצאת ברשימת המשרד המאושרת בקטגוריית הניהול הפדגוגי. כל מוצר חייב לפחות לייבא ממנה ולייצא אליה.

S-02

מחנכות, לפי המורה שמופיעה הכי הרבה בעמודת כל כיתה ב-D-02 ובאישור המגנטים הלבנים וכותרות העמודות ב-D-03: א1 הגר, א2 עדי, א3 ליהי, ב' פטל דורין, ב' רימון כוכי, ב' תאנה קטילי, ג' נשר עידית, ג' שלדג ספיר ח., ג' בז עינת, ד' נרקיס חנית, ד' כלנית ספיר ע., ד' סביון חן, ה' בניאס מור, ה' דישון ענת, ה' ירדן מיטל, ו' ברק סתו, ו' שביט שושי, ו' שמש תמנע.

S-03

צוות ברשת: כ-43 מורות בשם, בתוספת סייעת אחת (אושרת, כתובה "סייעת") וחיילות. השמות המלאים בייצוא הגולמי. שתי מורות בשם אורלי (אחת היא מורת החינוך הגופני, "אורלי ג.", שמופיעה באולם הספורט), שתיים בשם ספיר, שתיים בשם קרן; המוצר חייב לטפל בהתנגשויות שמות.

S-04

עומס מחנכת: לכל מחנכת 19 עד 26 משבצות פרונטליות בכיתה שלה מתוך 33, כך ש-7 עד 14 שיעורים לכיתה נלמדים על ידי מורות אחרות, לרוב בנוכחות המחנכת.

S-05

משבצות ישיבות צוות שחוסמות מורות, רשומות בעמודה נפרדת "ישיבות צוותים": צוות ו' יום שני שיעור 1, צוות ד' שני 2, צוות ה' שני 3, צוות א' שני 4, צוות ג' שני 5, צוות ב' וצוות אנגלית שני 6, צוות ניהול שני 7, צוות חשבון רביעי 5, צוות פרט רביעי 6, סגניות עם המנהל חמישי 4, סגניות חמישי 5. אלה אילוצים על זמינות מורות שהרשימה של ווגמן לא מזכירה.

S-06

תוכניות מיוחדות חוזרות, כל אחת אירוע משובץ מראש עם מורה קבועה ולעיתים כמה כיתות בבת אחת: "ביה"ס מנגן" (מורה שני ת., בסבב בין כיתות בשכבות ג-ה); מקהלה יום שני שיעור 6 לשכבות ג-ד ויום שני שיעור 7 לשכבות ה-ו, בהובלת עמית; תזמורת ד' יום רביעי שיעור 4 בכל שלוש כיתות ד'; תזמורת הבוגרים יום חמישי שיעור 6 בכל כיתות ה-ו; חונכות שמצמידה כיתה א' לכיתה ו' ביום ראשון שיעור 7 וביום חמישי שיעור 7; חינוך גופני עם אורלי ג. באולם הספורט יום שני שיעור 6 ויום חמישי שיעור 6; סבב "קשר רב-דורי" ביום ראשון שיעור 1 למחנכות; פיצולי כיתה לחצאים עם חיילת בד' סביון יום שני שיעורים 1 ו-2; חיילת לתגבור חשבון בד' נרקיס בארבעה ימים.

S-07

כל שלוש כיתות ה' יחד ביום שלישי שיעור 1 עם עשרה אנשי צוות ("צוות עניין", מחנכות ועוד שבע). זהו בלוק שכבתי.

S-08

ברשת יש עמודת "קשר" ועמודת "ללא כיתה" לפעילויות שאין להן כיתה. מודל הנתונים חייב לאפשר אירועים בלי משאב כיתה.

S-09

הצבעים על הלוח עקביים לכל מורה לאורך השבוע, כפי שמצופה אם כל מורה מלמדת מקצוע אחד, אבל אותו צבע משותף למורות שלא יכולות לחלוק מקצוע (למשל מורת החינוך הגופני ומורה משותפת בשכבה ד' שתיהן בטורקיז בהיר), ולכן קבוצת הצבעים גדולה ממה שנראה בסריקה או מקודדת משהו אחר ממקצוע לחלק מהמגנטים. צבעים שנצפו: לבן (מחנכת), כתום, ורוד, כחול, כחול כהה, מג'נטה, טורקיז בהיר, ירוק בהיר, ירוק, צהוב, אדום, חום. הפענוח דורש את המקרא (N-01).

S-10

המערכת שהושגה לא מפרה אף אחד מהכללים המבניים R-01, R-02, R-09, R-11 ותואמת את הצורה של R-03 ו-R-12. היא לא מקיימת בדיוק את R-06 ו-R-07, וזו עדות שאלה כללים רכים או שנעשו בהם פשרות ידניות.

Q. שאלות פתוחות

<!-- answers -->

A. התשובות של ווגמן, 6 בספטמבר 2026

תשובות ל-Q-01 עד Q-19, שהתקבלו בהודעה. כל תשובה מתויקת על השאלה שלה בטבלה; הדרישות שהושפעו (R-05, R-06, R-07, R-08, R-09, R-11, R-14) והעובדות החדשות (S-11 עד S-17) עודכנו בהתאם. שאלות המשך: Q-20 עד Q-24.

N. הצעדים הבאים

מילון מונחים

כל ראשי התיבות והמונחים הטכניים שהופיעו למעלה, בסדר אלפביתי.

מקורות