基于协同过滤推荐算法的教务助手的设计与开发

发布时间：2023-05-06 19:29

　　随着我国教育改革的深入,高校教务管理的工作量和难度不断增加。为保证并提高教学质量,迫切需要对现有的高校教务管理平台进行改造升级。首先需要加以显著改进的是该类系统中的信息过载问题,增加必要功能(如图书个性化推荐)。其次,对教务管理平台中的现有缺陷(如选课冲突)加以改进,以更好地帮助教师、学生和管理人员等用户提高教学效率、改进教学效果。因此,本文根据调研得到的用户主要需求,设计、开发了具备图书精准推荐、选课冲突防止、教学信息管理等功能的“教务助手”系统,以期为现有教务系统提供有效的补充和增强。考虑到推荐技术目前在教育领域的应用和研究还较少,冷启动及数据稀疏等问题仍有待解决,本文首先研究了协同过滤推荐算法改进、选课冲突防止策略等关键问题,然后结合使用先进的软件开发技术,设计和开发了“基于协同过滤推荐算法的教务助手”软件系统(原型)。具体的工作和成果主要如下:(1)分析、比较了多种常用推荐算法的原理和性能,最终选择个性化水平、自动化程度与准确度都相对较高的协同过滤算法作为深入研究、改进和应用的对象。(2)通过分析和编程、实验,对基于SVD(Singular Value Decompositio...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外相关研究现状
        1.2.1 个性化推荐技术发展现状
        1.2.2 教务系统发展现状
    1.3 本文研究内容及章节安排
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 章节安排
    1.4 本章小结
2 系统开发技术与推荐算法
    2.1 系统开发技术
        2.1.1 MVC设计模式
        2.1.2 SSM框架集合
        2.1.3 Dubbo框架
    2.2 个性化推荐技术
        2.2.1 基于内容的推荐
        2.2.2 基于关联准则的推荐
        2.2.3 基于协同过滤的推荐
        2.2.4 协同过滤中存在的问题及解决方法
    2.3 常见的几种推荐技术比较
    2.4 本章小结
3 SVD算法与实验分析
    3.1 传统的SVD
    3.2 随机梯度下降法
    3.3 基于SVD改进的推荐算法
        3.3.1 LFM
        3.3.2 Bias SVD
        3.3.3 SVD++
    3.4 实验分析
    3.5 超参数优化
    3.6 本章小结
4 系统需求分析与方案设计
    4.1 系统需求分析
        4.1.1 系统功能性需求分析
        4.1.2 系统非功能性需求分析
    4.2 系统技术架构设计
    4.3 安全性设计
    4.4 系统功能模块设计
        4.4.1 系统功能架构设计
        4.4.2 图书推荐与预约系统设计
        4.4.3 学生端功能设计
        4.4.4 教师端功能设计
        4.4.5 后台管理员端功能设计
    4.5 数据库设计
        4.5.1 数据库E-R图设计
        4.5.2 数据库物理结构设计
    4.6 本章小结
5 教务助手核心模块实现
    5.1 软件开发环境与框架搭建
    5.2 系统登录功能实现
    5.3 图书推荐与预约子系统实现
        5.3.1 图书预约功能实现
        5.3.2 图书个性化推荐功能实现
    5.4 学生端子系统实现
        5.4.1 学生选课功能实现
        5.4.2 学生成绩查询
    5.5 教师端子系统实现
        5.5.1 成绩录入功能
        5.5.2 文件管理功能实现
    5.6 管理员端子系统实现
        5.6.1 人员信息管理功能
        5.6.2 图书信息管理功能
    5.7 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要成果
致谢



本文编号：3809483