基于遺傳算法的自動(dòng)組卷系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及人工智能的發(fā)展，組卷系統(tǒng)的研究逐漸被越來(lái)越多的專(zhuān)家學(xué)者所注意，它不僅涉及到組卷數(shù)學(xué)模型建立的問(wèn)題，還包括對(duì)其應(yīng)用的算法進(jìn)行研究。自動(dòng)組卷是按照一定的要求，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從試題庫(kù)中選擇試題，組成符合特定總分、總時(shí)間要求和試題題型、試題數(shù)量、知識(shí)點(diǎn)、難度等約束條件要求的試卷。組卷問(wèn)題是一個(gè)在一定約束條件下的多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法求解十分困難，自動(dòng)組卷的效率和質(zhì)量完全取決于試題庫(kù)設(shè)計(jì)以及抽題算法的設(shè)計(jì)。由于自動(dòng)組

2、卷要求生成的試卷能最大程度地滿足用戶的不同需要并具有隨機(jī)性、合理性，因此如何設(shè)計(jì)一個(gè)算法從試題庫(kù)中既快又好地抽出一組最符合考試要求的試題，是本文研究的目的。 首先，本文介紹了計(jì)算機(jī)組卷技術(shù)的發(fā)展歷史。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)分析研究的基礎(chǔ)上，著重對(duì)自動(dòng)組卷算法進(jìn)行了研究，介紹了目前比較常見(jiàn)的組卷技術(shù)，并分析了常用組卷算法中存在的缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，提出了目前自動(dòng)組卷技術(shù)所存在的幾個(gè)難題，說(shuō)明了自動(dòng)組卷技術(shù)研究任務(wù)的艱巨性。

3、 其次，通過(guò)對(duì)自動(dòng)組卷的研究背景進(jìn)行比較系統(tǒng)的總結(jié)，詳細(xì)分析了試卷的評(píng)價(jià)指標(biāo)、各項(xiàng)指標(biāo)的作用及幾個(gè)重要指標(biāo)問(wèn)的關(guān)系，建立了采用各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分布構(gòu)建的試卷模式。并進(jìn)一步分析了試題生成過(guò)程中試卷的各項(xiàng)約束條件，通過(guò)分析組卷策略，建立了試題組卷的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。通過(guò)對(duì)組卷問(wèn)題數(shù)學(xué)模型的分析，得到目前常用的組卷算法的一個(gè)比較規(guī)范的組卷求解流程，并在此基礎(chǔ)上對(duì)目前常用的組卷算法進(jìn)行研究，著重對(duì)基于遺傳算法的組卷策略在理論與實(shí)現(xiàn)

4、技術(shù)上進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹。然后，針對(duì)自動(dòng)組卷系統(tǒng)的自身特征，本文采用分組自然數(shù)編碼，減少了染色體長(zhǎng)度空間，編碼直接采用試題編號(hào)，省去了編碼和解碼的繁瑣。利用這種方式，在編碼時(shí)首先解決在試題生成問(wèn)題中題型及各題型題量大小這兩個(gè)約束條件，簡(jiǎn)化了求解的問(wèn)題。將初始化的試卷隨機(jī)抽取兩份進(jìn)行配對(duì)，采用有條件的“順序交叉”，在染色體交叉和變異改進(jìn)中采用相同題型組內(nèi)的單點(diǎn)交叉變異。 最后，本文對(duì)基于遺傳算法的自動(dòng)組卷系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并

5、利用C＃．net編程實(shí)現(xiàn)了基于遺傳算法自動(dòng)組卷系統(tǒng)，文中給出了部分關(guān)鍵源代碼。 由于組卷系統(tǒng)本身涉及到很多理論，本文在對(duì)其進(jìn)行研究的時(shí)候，著重通過(guò)結(jié)合遺傳算法理論，來(lái)探討一種合適的算法解決考試系統(tǒng)中自動(dòng)組卷的問(wèn)題。針對(duì)考試系統(tǒng)的自動(dòng)組卷問(wèn)題，為驗(yàn)證本文提出的基于遺傳算法的自動(dòng)組卷算法的有效性，進(jìn)行了大量的組卷實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法是合理、有效的。由于算法問(wèn)題在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的理論研究與實(shí)際應(yīng)用上所具有的重要意義，本課