基于遺傳算法的智能組卷考試系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2017-07-06 01:00
本文關(guān)鍵詞:基于遺傳算法的智能組卷考試系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)
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【摘要】:在計(jì)算機(jī)廣泛普及和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下,無紙化考試是信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能組卷和自動(dòng)評(píng)分閱卷不僅使得考試更加客觀公正,而且能夠降低整個(gè)考試過程中出題及閱卷教師的工作量,節(jié)約大量的人力和物力資源。在線考試系統(tǒng)充分利用Web數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)技術(shù),相比于傳統(tǒng)的紙質(zhì)試卷考試方式,它在隨時(shí)性、無限的網(wǎng)絡(luò)空間等方面顯現(xiàn)出其突出優(yōu)勢(shì)。智能組卷將專家提出的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合在一起,使用人工智能化的方式,在題庫中進(jìn)行自動(dòng)化的試題抽取,這樣構(gòu)成一套完整的試卷。在線考試系統(tǒng)中,組卷智能化的實(shí)現(xiàn),是系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中需要考慮的關(guān)鍵所在。鑒于普通的組卷算法顯現(xiàn)出的系統(tǒng)試題庫抽題反應(yīng)慢、耗時(shí)長的缺點(diǎn),使得組卷的效率降低。以提升組卷的效率并快速生成滿足用戶需求的組卷為目標(biāo),本文提出了一種基于遺傳算法的優(yōu)化組卷方案,并將該方案運(yùn)用到實(shí)際的在線考試系統(tǒng)中。本文理論研究與開發(fā)工作如下:1.分析智能組卷與在線考試有關(guān)技術(shù),探討了幾種應(yīng)用較為典型的組卷算法的工作原理和在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題。同時(shí)分析了遺傳算法的算法基本框架、具體工作流程以及其用于實(shí)際自動(dòng)組卷中的優(yōu)勢(shì)。2.在系統(tǒng)的組卷智能化上,依照試題發(fā)布者的試題難度、知識(shí)點(diǎn)涵蓋等具體要求,對(duì)題型分布和內(nèi)容分布,以及試題分值和平均分,包括及格率等屬性進(jìn)行了合理設(shè)置,保證能從試題庫中自動(dòng)抽取一份符合要求的試卷。3.為防止發(fā)生早熟收斂,陷入局部最優(yōu)解的現(xiàn)象,對(duì)傳統(tǒng)遺傳算法具體步驟上做出創(chuàng)新:使用分組實(shí)數(shù)編碼方案對(duì)基因進(jìn)行編碼,同時(shí)以題型為單位來隨機(jī)產(chǎn)生初始種群;將成卷問題轉(zhuǎn)變成了求目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解的數(shù)學(xué)問題;在選擇操作中,對(duì)輪盤賭方式進(jìn)行稍微優(yōu)化,同時(shí)加入精英保留方法,降低優(yōu)良個(gè)體丟棄率;交叉運(yùn)算同樣使用單獨(dú)分段的方式來操作,個(gè)體進(jìn)行變異在不同的題目類型的段內(nèi)隨機(jī)操作;在編碼長度、群體大小、交叉概率、變異概率終止后代數(shù)等運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定上先參照一般經(jīng)驗(yàn)給定的參考范圍確定初始數(shù)值,再不斷試探法對(duì)比組卷的效果最終確定最優(yōu)的參數(shù)組合,最大限度地防止陷入局部最優(yōu)解狀況。4.依據(jù)在線考試系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)規(guī)則、用戶的具體功能要求、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的基本框架。給出了考試系統(tǒng)的E-R圖,并對(duì)用戶信息表、科目表、試題類型表等數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行優(yōu)化建立。參照系統(tǒng)開發(fā)的普遍原則,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有用戶分角色登錄、課程管理、題庫管理、學(xué)生在線考試等功能的在線考試系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】:遺傳算法 題庫 智能組卷 考試系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP311.52;TP18
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-9
- 第一章 緒論9-13
- 1.1 課題研究背景9
- 1.2 考試系統(tǒng)研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 研究目的和意義11-12
- 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)12-13
- 第二章 智能組卷算法的相關(guān)理論與應(yīng)用13-19
- 2.1 智能組卷的定義13
- 2.2 組卷的普遍原則及約束條件13-14
- 2.3 典型的組卷算法14-16
- 2.3.1 隨機(jī)選取法15
- 2.3.2 回溯試探法15
- 2.3.3 啟發(fā)式算法15-16
- 2.3.4 自適應(yīng)算法16
- 2.3.5 人工魚群算法16
- 2.4 遺傳算法16-17
- 2.5 遺傳算法的相關(guān)應(yīng)用17-18
- 2.6 本章小結(jié)18-19
- 第三章 遺傳算法在組卷中的應(yīng)用研究19-25
- 3.1 確定染色體編碼方案19-20
- 3.2 生成初始群體20-21
- 3.3 適應(yīng)度函數(shù)的選取21-22
- 3.4 遺傳操作算子22-23
- 3.5 遺傳算法的終止條件23-24
- 3.6 遺傳算法的運(yùn)行參數(shù)限制24
- 3.7 本章小結(jié)24-25
- 第四章 在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)25-30
- 4.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則25
- 4.2 系統(tǒng)的功能需求25-26
- 4.3 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)26-27
- 4.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)27-29
- 4.5 本章小結(jié)29-30
- 第五章 在線考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)30-41
- 5.1 登錄模塊的實(shí)現(xiàn)30-31
- 5.2 用戶管理的實(shí)現(xiàn)31-33
- 5.3 課程管理的實(shí)現(xiàn)33-35
- 5.4 題庫管理的實(shí)現(xiàn)35-39
- 5.5 考試模塊的實(shí)現(xiàn)39-40
- 5.6 本章小結(jié)40-41
- 第六章 總結(jié)與展望41-43
- 6.1 研究?jī)?nèi)容41-42
- 6.2 研究展望42-43
- 參考文獻(xiàn)43-46
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文46-47
- 致謝47
本文編號(hào):524158
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