基于遺傳算法的自動組卷系統(tǒng)研究與應用.pdf

1、隨著計算機技術(shù)及人工智能的發(fā)展，組卷系統(tǒng)的研究逐漸被越來越多的專家學者所注意，它不僅涉及到組卷數(shù)學模型建立的問題，還包括對其應用的算法進行研究。自動組卷是按照一定的要求，由計算機自動從試題庫中選擇試題，組成符合特定總分、總時間要求和試題題型、試題數(shù)量、知識點、難度等約束條件要求的試卷。組卷問題是一個在一定約束條件下的多目標參數(shù)優(yōu)化問題，采用傳統(tǒng)的數(shù)學方法求解十分困難，自動組卷的效率和質(zhì)量完全取決于試題庫設計以及抽題算法的設計。由于自動組

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性、合理性，因此如何設計一個算法從試題庫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，本文介紹了計算機組卷技術(shù)的發(fā)展歷史。本文在對國內(nèi)外大量相關(guān)文獻分析研究的基礎上，著重對自動組卷算法進行了研究，介紹了目前比較常見的組卷技術(shù)，并分析了常用組卷算法中存在的缺點。在此基礎上，提出了目前自動組卷技術(shù)所存在的幾個難題，說明了自動組卷技術(shù)研究任務的艱巨性。

3、 其次，通過對自動組卷的研究背景進行比較系統(tǒng)的總結(jié)，詳細分析了試卷的評價指標、各項指標的作用及幾個重要指標問的關(guān)系，建立了采用各個評價指標的分布構(gòu)建的試卷模式。并進一步分析了試題生成過程中試卷的各項約束條件，通過分析組卷策略，建立了試題組卷的數(shù)學模型，并對模型進行簡化處理。通過對組卷問題數(shù)學模型的分析，得到目前常用的組卷算法的一個比較規(guī)范的組卷求解流程，并在此基礎上對目前常用的組卷算法進行研究，著重對基于遺傳算法的組卷策略在理論與實現(xiàn)

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

5、利用C＃．net編程實現(xiàn)了基于遺傳算法自動組卷系統(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，本文在對其進行研究的時候，著重通過結(jié)合遺傳算法理論，來探討一種合適的算法解決考試系統(tǒng)中自動組卷的問題。針對考試系統(tǒng)的自動組卷問題，為驗證本文提出的基于遺傳算法的自動組卷算法的有效性，進行了大量的組卷實驗，實驗結(jié)果表明該算法是合理、有效的。由于算法問題在當前的計算機輔助教學系統(tǒng)的理論研究與實際應用上所具有的重要意義，本課