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基于遗传算法的试卷生成系统的研究与实现

作　者: 程飞鹏
导　师: 杨晓非
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 自动组卷教育测量试题库遗传算法数学模型
分类号: TP18
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

利用计算机代替人工实现自动组卷一直是长期研究的应用,随着人工智能技术和计算机技术的不断发展,它们成熟的技术也被不断地应用到自动组卷这一热点领域。本文首先介绍了计算机测量的发展情况和当前国内外自动组卷的研究概况以及本文研究的主要内容。接着论述了试卷生成系统的总体设计方案和开发过程中涉及到的开发技术,为后面试卷生成系统的实际实现做好准备。随后论述了教育测量理论并在此基础上建立了组卷问题的数学模型,通过对组卷过程的分析研究设计了试卷生成系统的总体数据库结构和试题库科学组织结构,来提高自动组卷的工作效率和成功率。组卷问题实际上是在一定约束条件下的多目标参数优化问题,如何设计一种自动组卷算法,从试题库既好又快的抽出一组最符合考试要求的试题,是本文研究的主要内容。本文在分析国内外大量相关文献的基础上,针对组卷问题着重对遗传算法进行了研究并对它做出了优化改进(如重新设计了试卷染色体的结构、适应度评价函数和遗传操作等)使之作为本试卷生成系统的自动组卷算法。改进后的遗传组卷算法具有智能搜索、自适应全局寻优、自然数编码、收敛速度快等优点,很好地解决了传统组卷算法中存在的诸如计算适应度函数值困难、编码太长、易陷入局部最优解等缺点,通过实验验证取得了很好的自动组卷效果。最后根据取得的研究成果实现了试卷生成系统,该系统在实践应用中表现良好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 背景  8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 研究的主要内容  9
  1.4 论文的结构  9-11
2 试卷生成系统整体架构及开发环境  11-20
  2.1 引言  11
  2.2 系统设计目标  11-12
  2.3 总体方案  12-14
  2.4 开发环境  14-19
  2.5 本章小结  19-20
3 组卷策略的分析及算法设计  20-51
  3.1 引言  20
  3.2 组卷问题研究  20-25
  3.3 组卷算法简介  25-27
  3.4 遗传算法理论  27-31
  3.5 改进遗传算法在组卷中的研究  31-40
  3.6 实验及分析  40-50
  3.7 本章小结  50-51
4 试卷生成系统的实现  51-58
  4.1 引言  51
  4.2 系统数据库的设计  51-54
  4.3 系统主要功能的实现  54-57
  4.4 本章小结  57-58
5 全文总结  58-60
  5.1 取得的阶段性研究成果  58
  5.2 进一步工作展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-63

基于遗传算法的试卷生成系统的研究与实现

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