基于遗传模拟退火算法的智能组卷系统研究

发布时间：2016-11-22 12:36

  本文关键词：智能教学系统中基于遗传算法的自动组卷的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《内蒙古大学》 2011年

基于遗传模拟退火算法的智能组卷系统研究

于艳东  

【摘要】：考试是教学过程中一个重要的环节,而选题、组织试卷是决定考试成败的关键因素。随着计算机在教学领域中的逐渐普及,人们利用计算机技术进行智能选题、组卷的需求也越来越迫切。 智能组卷是按照一定的要求,由计算机自动从试题库中选择试题,组成符合特定总分、试题题型、试题数量、知识点、难度等约束条件要求的试卷。智能组卷的效率和质量完全取决于试题库设计以及抽题算法的设计。由于智能组卷要求生成的试卷能尽最大程度地满足用户的不同需要,因此如何设计一个算法从试题库中既快又好地抽出一组最符合考试要求的试题,成为了关键。 本文在分析国内外大量文献的基础上,对智能组卷算法进行了深入、系统地研究,传统的组卷方法都是采用单一的算法进行组卷,如随机抽题法、回溯试探法、遗传算法和模拟退火算法等,他们虽然最终都能组出试卷,但都存在缺点。综合现有算法的特点和不足,立足于混合智能算法进行研究,提出了遗传模拟退火算法在智能组卷上的应用。 为了得出遗传模拟退火算法进行组卷优于其他算法,本文还具体实现了一个组卷系统。本系统分别采用随机算法、模拟退火算法、遗传算法和遗传模拟退火算法进行组卷,在相同的评价函数以及相同的题库下,对所组试卷进行分析比较。比较结果表明,这种方法的组卷成功率和收敛速度都得到明显提高,并且较好地克服了未成熟收敛现象,只要试题库中的试题数量适中,试题类型完备,分布合理,由该算法产生的试卷就能满足用户的各项需求指标。 本系统使用Delphi 7.0开发前台应用程序,采用Microsoft SQL Server2000为后台数据库开发工具。本系统是一套使用模块化的设计思想开发的题库管理系统,包括用户管理、、试题录入与维护、组卷等主要功能。

【关键词】：
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP18;TP399-C1
【目录】：

摘要4-6

Abstract6-13

第一章 绪论13-17

1.1 选题来源13

1.2 组卷算法的选取13-15

1.2.1 组卷算法选取的背景13

1.2.2 组卷算法选取的必要性13-15

1.3 研究目标与内容15

1.4 论文的结构15-17

第二章 系统采用的技术介绍17-20

2.1 开发工具简介17-18

2.1.1 DELPHI语言概述17

2.1.2 DELPHI语言的特点17-18

2.2 数据库技术简介18-20

2.2.1 Microsoft SQL Server2000简介18

2.2.2 数据库系统访问技术18-20

第三章 智能组卷系统的算法20-27

3.1 随机抽取算法20

3.2 模拟退火算法20-22

3.2.1 模拟退火算法的产生21

3.2.2 模拟退火算法的模型21

3.2.3 模拟退火算法新解的产生和接受21-22

3.2.4 模拟退火算法参数的控制22

3.2.5 模拟退火算法的总特性22

3.3 遗传算法22-25

3.3.1 遗传算法的定义23

3.3.2 遗传算法的特点23-24

3.3.3 遗传算法的运算过程24-25

3.4 遗传模拟退火算法25-27

3.4.1 遗传模拟退火算法的基本思想25

3.4.2 遗传模拟退火算法的特点25-26

3.4.3 遗传模拟退火算法的基本框架26-27

第四章 智能组卷系统的分析27-31

4.1 系统的可行性分析27

4.2 系统的需求分析27-28

4.3 智能组卷的问题分析28-29

4.4 智能组卷评价函数的分析29-31

第五章 智能组卷系统的设计31-43

5.1 系统功能结构图31

5.2 数据库设计31-34

5.3 智能组卷系统模块设计34-43

5.3.1 主程序界面模块34-35

5.3.2 系统登录模块35

5.3.3 用户管理模块35-36

5.3.4 科目管理模块36

5.3.5 题库管理模块36-39

5.3.6 试卷管理模块39-43

第六章 智能组卷系统的实现43-72

6.1 利用随机算法进行组卷43-45

6.1.1 随机抽取算法步骤43

6.1.2 随机抽取算法具体实现43

6.1.3 随机抽取算法代码编写43-45

6.2 利用模拟退火算法进行组卷45-49

6.2.1 模拟退火算法步骤45-46

6.2.2 模拟退火算法具体实现46

6.2.3 模拟退火算法代码编写46-49

6.3 利用遗传算法进行组卷49-58

6.3.1 遗传算法步骤49

6.3.2 遗传算法具体实现49-50

6.3.3 遗传算法代码编写50-58

6.4 利用遗传模拟退火算法进行组卷58-72

6.4.1 遗传模拟退火算法步骤58-59

6.4.2 遗传模拟退火算法具体实现59

6.4.3 遗传模拟退火算法代码编写59-72

第七章 组卷结果的分析72-74

第八章 总结及展望74-75

致谢75-76

参考文献76-77

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本文编号：185757