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《东北师范大学》 2010年
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遗传算法在自动组卷中的应用方法研究

潘莉  
【摘要】: 随着电脑的普及,网络技术的发展,目前各种类型的考试都逐渐采用计算机出题,并且随着网络时代的到来和迅速发展,用计算机进行在线考试已经成为了一种不可逆转的趋势。网络考试系统通过从试题库中抽取试题来完成自动生成试卷。与传统的手工组卷考试相比,网络考试在反映教学实际效果时会更加有效、客观、真实,同时网络考试也有利于提高教学质量。所以,网络考试系统的研究和开发对教育事业的发展有着重要的现实意义。 本文首先介绍了计算机组卷技术的发展历程。在国内外研究现状中,详细分析和对比了目前四种自动组卷策略,并在此基础上,提出了本课题要选用遗传算法完成自动组卷的理由。其次,在描述组卷问题之后,分析了组卷时一般使用的试卷指标属性、试卷的指标体系,然后确定了由各种指标属性组成的成卷模式,给出了组卷的目标函数设计。在理解了传统遗传算法的基本概念和关键技术之后,给出了实际组卷问题数学模型,并把组卷问题空间映射到遗传算法空间,以用遗传算法解决实际组卷问题。最重要的,为了满足实际自动组卷系统设计需求,本文对传统的遗传算法进行了研究和改进。 遗传算法与其它寻优算法相比,具有自适应全局寻优和智能搜索技术的特点,并且收敛性能好,目前使用遗传算法解决计算机自动组卷的研究很热,许多专家和研究者在基于遗传算法的自动组卷方法的研究中也取得了很多可喜的成就。本文在详细分析了遗传算法的基本概念和关键技术之后,根据研究院的大型项目《网络题库管理系统》中对自动组卷的实际要求,对遗传算法进行了如下改进:编码方案采用分段实数有序编码;采用有条件生成的,并且由若干子空间中的染色体合并产生的初始种群;指数比例变换的方法计算适应度函数,可改善种群中染色体的适应度分布状态;改进的轮盘赌选择算法,取长补短传统的两种选择算法,充分体现了随机数的作用;小生境技术的结合和迭代终止条件的确定,使得算法在保证多样性的同时能够保留最优解,以得到试卷的最优组合。最后,将改进的遗传算法应用于了课题的自动组卷系统研究中。 本文第六章把改进的遗传算法应用于实际自动组卷方法中。算法测试系统的设计和开发利用JSP+JAVA语言、Eclipse开发平台、MYSQL数据库完成,算法完成后要整合到项目《网络题库管理系统》中。第六章给出了算法的详细实现过程,并对算法测试结果进行了分析。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP311.52

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 朱家静;基于遗传微粒群算法的组卷策略应用研究[D];大连海事大学;2011年
2 陈莎敏;基于遗传算法的自动排课系统的设计与实现[D];东北师范大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 任学惠;周小健;管会生;张永;;基于小生境遗传算法的自动组卷[J];兰州理工大学学报;2009年04期
2 毛秉毅;基于遗传算法的智能组卷系统数据库结构的研究[J];计算机工程与应用;2003年06期
3 陈有青;徐蔡星;钟文亮;张军;;一种改进选择算子的遗传算法[J];计算机工程与应用;2008年02期
4 许智宏;宋勃;董建波;;用蚂蚁算法和模拟退火算法解大规模TSP问题的研究[J];计算机工程与科学;2008年10期
5 李晨;宁红云;;改进的遗传算法选择算子[J];天津理工大学学报;2008年06期
6 李小勇,王瑛;题库管理系统中的自动化组卷算法[J];西北师范大学学报(自然科学版);2002年04期
7 刘树刚;一种Web测试中的组卷策略及其改进[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2004年01期
8 孙勇,柏云;基于遗传算法的试题组卷策略[J];淄博学院学报(自然科学与工程版);2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李胜海;基于人工神经网络和遗传算法的水污染控制规划方案优化研究[D];重庆大学;2002年
2 刘艺;智能教学系统中基于遗传算法的自动组卷的研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
3 王淑佩;基于改进的遗传算法组卷系统应用研究[D];湖南大学;2005年
4 陈锋;基于遗传算法的智能组卷研究与应用[D];北方工业大学;2007年
5 汤琳;基于遗传算法的分类规则挖掘研究[D];西南交通大学;2007年
6 路景;基于改进遗传算法的智能组卷研究[D];中南大学;2007年
7 徐江涛;基于遗传算法的试题库智能组卷研究[D];湖南师范大学;2007年
8 陈蕾;基于遗传算法的自动组卷系统研究与应用[D];四川大学;2006年
9 李慧姝;基于遗传算法自动组卷系统的研究与应用[D];太原理工大学;2007年
10 李小宁;关于混合遗传算法改进的研究[D];西北大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
3 童中华;影响考试信度的几种因素的探讨[J];安徽教育学院学报;2002年03期
4 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
5 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
6 阮怀忠,张建中;基于改进遗传算法的TSP问题求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
7 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
8 方潜生;硬件进化(EHW)的研究与进展[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
9 杨益;;基于FPGA的背包问题的求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
10 刘艳华;张承中;王小平;龚葳;;基于遗传神经网络的采暖季PM_(10)浓度预测[J];安徽农业科学;2009年16期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 汪民乐;高晓光;;GA早熟问题的定量分析及其预防策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
8 田占东;张振宇;;用遗传算法确定反应速率方程参数[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
9 郝玲玲;孙河川;;教师评价意义的研究[A];2009年首届首都高校教育学研究生学术论坛论文集[C];2010年
10 熊春光;孙喜晨;程乾生;;基于进化规划的属性均值Kohonen自组织网[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
2 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
3 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
4 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
5 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 郑罡;频域有限差分方法的改进研究[D];电子科技大学;2010年
7 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
8 李正军;林—浆—纸产业集群供应链协同管理研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 殷源;干涉型集成光波导器件设计与实验研究[D];浙江大学;2010年
10 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
6 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
7 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
8 李璐璐;基于UML的计算机组卷系统的分析与设计[D];长春理工大学;2010年
9 林丽;小学教师自我评价研究[D];辽宁师范大学;2010年
10 马宗梅;遗传算法在考试系统组卷中的应用与研究[D];郑州大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何永太;二部图在排课系统设计中的应用[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2003年02期
2 陈谊,杨怡,张国龙,王尚忠;基于优先级自动排课算法PCSA的设计与实现方案[J];北京工商大学学报(自然科学版);2002年02期
3 陈本庆,马永强,何虎;改进型回溯法在高校排课中的应用[J];成都信息工程学院学报;2003年02期
4 张清绵,徐明,王鸣,吴北雅,王凤兰;智能教学组织管理与课程调度系统[J];大连理工大学学报;1991年02期
5 陈瑛琦;雷相波;;改进遗传算法组卷系统的研究与实现[J];电脑编程技巧与维护;2009年S1期
6 黄海;基于遗传算法排课系统的设计与实现[J];大众科技;2005年09期
7 魏丽丽;;几种自动排课算法的比较[J];大众科技;2009年09期
8 许璨;;基于自适应遗传算法的智能组卷策略[J];光盘技术;2008年07期
9 张清富;倪子伟;;基于动态自适应技术遗传算法的智能组卷策略[J];电脑与电信;2009年07期
10 阎峰;安晓东;;基于粒子群优化算法的智能抽题策略研究[J];中北大学学报(自然科学版);2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张顶学;遗传算法与粒子群算法的改进及应用[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨为民;使用遗传算法编排课程表的研究与应用[D];安徽大学;2003年
2 胡献华;基于遗传算法的自动排课问题的研究[D];浙江工业大学;2004年
3 郑月锋;遗传算法在求解时间表问题中的应用研究[D];浙江工业大学;2005年
4 王淑佩;基于改进的遗传算法组卷系统应用研究[D];湖南大学;2005年
5 王曲华;试卷分析系统的研究与设计[D];吉林大学;2006年
6 杨秀梅;基于遗传算法的组卷系统的研究[D];上海交通大学;2007年
7 徐艳斌;基于遗传算法的高校排课系统设计与分析[D];广东工业大学;2007年
8 路景;基于改进遗传算法的智能组卷研究[D];中南大学;2007年
9 徐江涛;基于遗传算法的试题库智能组卷研究[D];湖南师范大学;2007年
10 宫文颖;基于MVC模式的在线考试系统的研究与实现[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李慧琴;基于人工鱼群算法的智能组卷研究与实现[D];武汉理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段新昱,刘峰;面向对象设计的Anker通用试题库系统[J];安阳师范学院学报;2000年02期
2 张志强;徐斌;何勇灵;刘丽芳;王刚;;基于AHP评价方法的发动机性能评价[J];兵工学报;2008年05期
3 刘刚,何麟书;双赌轮选择遗传算法[J];北京航空航天大学学报;2005年08期
4 肖洋;王骁;刘凤新;;在线考试组卷算法研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年04期
5 徐荣军,欧昌俗,姚忠卯,马智明,刘洪霖;模式识别及人工神经网络算法在16Mn钢生产中应用[J];北京科技大学学报;1995年S1期
6 汤世平;樊孝忠;;基于多示例学习的题库重复性检测研究[J];北京理工大学学报;2005年12期
7 孙卫民;曹正凤;;遗传算法在网络考试系统中的应用[J];北京石油化工学院学报;2007年04期
8 李运兰,胡虚怀;基于WEB的题库设计与实现[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2004年01期
9 段锦;通用试题库系统的设计方法研究[J];长春光学精密机械学院学报;2001年01期
10 龚德良;多媒体CAI课件的应用与设计[J];河南城建高等专科学校学报;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 冯嘉礼;核电站严重事故应急决策支持系统及其计算机实现研究[D];中国原子能科学研究院;2001年
2 刘守生;遗传算法与小波神经网络中若干问题的研究[D];南京航空航天大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程蕾;基于Agent技术的智能题库系统的研究与设计[D];浙江大学;2003年
2 陈大平;自动组卷算法的研究[D];燕山大学;2003年
3 刘艺;智能教学系统中基于遗传算法的自动组卷的研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
4 李志明;基于Web服务的在线考试系统应用研究与实现[D];广东工业大学;2005年
5 龚完全;基于最小回溯代价的智能组卷算法[D];湖南大学;2005年
6 李闻;蚁群优化算法及其应用研究[D];湖南大学;2005年
7 王淑佩;基于改进的遗传算法组卷系统应用研究[D];湖南大学;2005年
8 张月;基于遗传算法的在线考试系统[D];吉林大学;2006年
9 吴文昭;甘肃省教育管理信息决策支持系统[D];兰州理工大学;2006年
10 成典勤;试卷提交与生成系统的设计与实现[D];西安理工大学;2006年
【相似文献】
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1 杨春燕;任月鸥;刘庆存;田秋艳;;遗传算法在试题库自动组卷中的应用[J];长春工业大学学报(自然科学版);2008年03期
2 封俊红;陈永锋;张捷;;专家系统在自动组卷中的应用[J];计算机与网络;2008年08期
3 任海涛;;遗传算法在试题库组卷中的应用[J];赤峰学院学报(自然科学版);2009年08期
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5 孟禹;;遗传算法在自动组卷算法中的应用与研究[J];鞍山师范学院学报;2009年06期
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7 曾凌峰;;基于遗传算法的自动组卷策略与实现[J];辽宁科技大学学报;2010年03期
8 钟宁;刘连浩;;遗传算法在在线考试系统中自动组卷的优化设计[J];电脑知识与技术;2011年02期
9 王红;;改进遗传算法在组卷系统中的应用研究[J];科技传播;2011年09期
10 袁锋;;遗传算法在自动组卷系统中的应用[J];山东师范大学学报(自然科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁洪芳;杨巧宁;赵淑清;;自动组题系统的开发[A];电子高等教育学会2004年学术年会论文集[C];2004年
2 王雪颖;;基于XML与JMF实现考试自动组卷[A];Java技术及应用的进展——第七届中国Java技术及应用交流大会文集[C];2004年
3 姜雷;;基于Word的无纸化考试研究[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
4 周敏;陆向艳;王彬彬;潘琳林;张敏;农冬冬;陈晓江;;基于Web方式的智能题库系统设计与实现[A];广西计算机学会2004年学术年会论文集[C];2004年
5 周敏;陆向艳;王彬彬;潘琳林;张敏;农冬冬;陈晓江;;基于Web方式的智能题库系统设计与实现[A];广西计算机学会——2004年学术年会论文集[C];2004年
6 胡春芬;黄兴;王献伟;;B/S模式下的网上考试系统的设计与实现[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
7 丁昕苗;;基于MVC模式的系统框架在Web开发中的应用[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
8 任玲;吴延祥;岑红蕾;;电子技术试题库的设计与实现[A];第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C];2009年
9 周六刚;;运筹学智能测试系统[A];中国企业运筹学学术交流大会论文集[C];2007年
10 易锋;胡剑;;C/S模式体育理论试题库考试系统的设计与实现[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(二)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 杨高祥赵安林;黎平国税干部热衷上网做题[N];中国税务报;2007年
2 唐一达;字处理软件挺进国际市场[N];科技日报;2005年
3 ;CSTC软件评测公告[N];中国计算机报;2004年
4 孙研;档案实现文档一体化[N];抚顺日报;2008年
5 驻粤记者 陈国雄 通讯员 刘谦 蔡俊杨 白桂芳;广东明年全面实现船员考试无纸化[N];中国水运报;2009年
6 通讯员 岳红革 记者 杨铭 睿华;西安检察院 打造高效网上办案平台[N];西部法制报;2009年
7 紫龙;基础英语教育试题库系统:延伸网络基础教育产业链[N];中国图书商报;2009年
8 驻粤记者 陈国雄 通讯员 吴桂桢;珠江水系内河船员考试实现无纸化[N];中国水运报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 管宝云;基于混合智能算法的高校时间表及自动组卷问题研究[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘江苏;高职网络考试系统的设计与实现[D];重庆大学;2008年
2 葛宪强;基于十进制编码遗传算法的试卷生成系统设计[D];华东师范大学;2009年
3 张秋娜;基于J2EE的网络考试系统研究与实现[D];厦门大学;2009年
4 杨峰;基于遗传算法的试题库管理及自动组卷系统的研究[D];山东农业大学;2008年
5 陈大平;自动组卷算法的研究[D];燕山大学;2003年
6 陈丽娜;基于遗传算法的试题库组卷方法研究[D];华东师范大学;2006年
7 王淑佩;基于改进的遗传算法组卷系统应用研究[D];湖南大学;2005年
8 陈舜;远程教育评估中问卷调查关键技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
9 李晓峰;《C语言程序设计基础》考试系统的研究[D];吉林大学;2009年
10 周文举;基于遗传算法的自动组卷系统研究与实现[D];山东师范大学;2006年
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