基于深度学习的多源多粒度教育考试信息融合研究

发布时间：2020-11-18 07:20

　　 教育信息化改革是关系到国家教育事业的发展,随着教育信息化部署不断升级,教育考试信息化建设不断完善,全国各省市出现了大量不同类型的教育考试信息系统,典型的有成人高考信息管理系统、学生考试信息管理系统等。为积极配合重庆市统筹城乡教育综合改革,适应其实际情况以及现实需要,亟需加强教育考试信息系统的研究建设,通过整合现有的异构数据资源,促进重庆市教育事业蓬勃健康发展,建立健全教育考试信息化保障体系。但目前在重庆市虽然教育考试信息系统众多,但总体上缺乏统筹,各级教育行政部门、教育考试机构之间交流不畅,现有的大多数教育考试信息系统都是由各教育部门、机构根据自身需要建立的,特别是重庆市考试院业务系统与重庆市教委业务系统的数据对接较为困难,因此难以开展跨部门业务处理以及全市教育考试信息系统分析和数据综合利用。因此,开展基于深度学习的多源多粒度教育考试信息融合研究这一工作极具现实意义。本文以教育考试信息化为背景,为在不改变或尽量少改变原系统及其业务的基础上充分利用各教育信息平台独立分散的异构数据,实现各教育考试信息系统间的数据共享交换,对多源多粒度信息融合进行了深入研究,提出了基于深度学习的多源多粒度教育考试信息融合的研究。本文首先对多Agent多源异构数据采集进行研究,对其进行功能设计和流程设计;接下来对基于CNN的多源信息关联展开研究,设计信息关联算法自定义数据集,并设计了CNN模型的结构;然后进行基于CNN与LSTM的多粒度特征融合研究,设计粒度计算算法自定义数据集,通过CNN与LSTM结合的方式进行多粒度特征融合。之后本文基于以上对多Agent采集系统和数据融合的研究研究构建了多源教育考试系统,并构建了教育考试多源信息融合数据库。最后总结了本文专注的研究工作,提出了本研究内容的一些不足之处,并展望未来的研究方向。论文进行了模拟实验,分析和验证了多源教育考试系统的有效性,实验表明,本文所设计的基于CNN的多源信息关联和基于CNN与LSTM的多粒度特征融合具有较高精度,该系统的使用能够充分整合目前分散在各部门的教育考试数据资源,提高数据资源的利用率的同时促进教育考试信息化的发展。
【学位单位】：重庆工商大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：G434
【部分图文】：

重庆工商大学硕士学位论文第1章绪论10２、运用形式化逻辑建模研究方法和多Agent系统理论，设计“教育考试多Agent异构数据采集系统”，设计相应系统的体系结构、交互协议以及系统信息效率评价的理论技术体系；3、通过对有关教育考试数据的分析，设计信息关联算法和粒度计算算法，建立基于深度学习的多源多粒度教育考试信息融合机制，这一部分是本文最重要的研究内容；4、根据理论模型，进行系统建模和算法设计，通过仿真实验和集成实验对所建模型和算法进行验证和优化，形成实验分析报告；基于深度学习的多源多粒度教育考试信息融合研究框架图如图1.1所示。图1.1基于深度学习的多源多粒度教育考试信息融合研究框架图1.6研究创新本文的创新点主要有：

重庆工商大学硕士学位论文第2章多Agent多源异构数据采集研究13据的采集，涉及Agent结构设计以及信息采集协议设计；数据传输是指将采集到的原始数据从各个Agent传输至服务器上以待下一步处理，涉及数据传输协议的设计。2.2.1数据采集Agent功能设计Agent结构设计是实现Agent功能的基础，在多源信息采集单元中，单个Agent的内部结构包括数据采集模块、数据发送模块、时间步长控制模块、时间同步模块，以及通信模块。单Agent结构如图2.1所示。图2.1单Agent结构设计各模块功能如下所述：1、数据采集模块：根据采集步长设定，定期采集数据，实验中采集数据源分别为在线考试管理系统、学生综合评测系统、学生课程管理系统以及英语标准化考试系统；2、数据发送模块：将数据清洗模块处理后的数据打包，通过TCP+SSL协议发送至系统服务器；3、时间步长控制模块：根据数据采集量的动态变化，对未来数据量进行预测，实现对采集时间步长的动态调整；4、时间同步模块：根据NTP协议的设定，只有Agent上的时间设置和服务器相同，才能保证传输成功；5、通信模块：各数据采集Agent之间的通信以避免重复工作以及数据采集Agent与系统服务器之间的通信。2.2.2流程设计数据采集Agent部署在教育系统的各个数据源节点之上，每一个数据采集

重庆工商大学硕士学位论文第2章多Agent多源异构数据采集研究14Agent直接对相应的各个数据源进行数据采集，Agent之间通过通信模块进行通信以避免重复操作和死锁，同时Agent通过时间同步模块与服务器进行时间同步校对，以确保Agent与服务器之间的数据传输的成功。按照数据采集及数据发送两个过程进行划分，其工作流程如图2.2所示。图2.2数据采集Agent工作流程图1、数据采集其中数据采集过程由多个分布式Agent协同操作来共同完成源数据采集工作，用以实现对源数据的采集；
【参考文献】

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本文编号：2888468