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基于改进遗传算法的智能组卷方法研究

作　者: 马德良
导　师: 张维明；刘青宝
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 遗传算法智能组卷数学模型组卷系统
分类号: TP18
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 157次
引　用: 2次
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内容摘要

随着计算机技术及人工智能的迅速发展,智能组卷系统的研究逐渐被越来越多的专家学者所重视。组卷问题是一个多约束多目标组合优化问题。影响组卷效率和质量的核心因素是组卷算法的设计。本文分析了组卷问题的约束条件,建立了一种新的试卷矩阵数学模型,该模型能够方便扩展各项组卷指标,具有较好的通用性;提出该模型的遗传算法编码方法,该方法能够存储组成的试卷个体的适应值和各种属性指标,从而有效避免适应值的重复计算;并且组成试卷的试题直接映射为遗传算法的基因,避免解码过程,提高了运算效率。对遗传算法进行了改进,针对杂交算子提出了一种分段多点杂交策略,针对变异算子提出了一种分段多点变异策略,该策略可以有效避免组卷过程中的知识点冲突;并通过利用大比率杂交和变异,保持种群的多样性,从而有效提高遗传算法的收敛速度。提出一种以知识点为基本依据,产生满足知识点、题型分布、答题时间等三项基本要求的试卷初始群体的办法,提高遗传进化的起点,从而提高组卷的速度。最后对所提出的算法进行实验验证,设计和实现了一个智能组卷系统,实验结果和实际运用表明,利用本文设计的算法进行组卷能够很好满足试卷各项指标。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章绪论  10-17
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 研究现状及发展趋势  11-16
  1.3 研究内容及思路  16
  1.4 论文的组织结构  16-17
第二章组卷问题相关理论  17-31
  2.1 教育测试理论  17-23
    2.1.1 经典测试理论  17-21
    2.1.2 项目反应理论  21-23
    2.1.3 概括化理论  23
  2.2 组卷问题  23-25
    2.2.1 试卷的设计  23-24
    2.2.2 试题核心属性的确定  24-25
  2.3 遗传算法  25-30
    2.3.1 遗传算法的基本思想  25-27
    2.3.2 遗传算法的编码  27-29
    2.3.3 遗传算法的基本操作  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章基于改进遗传算法的组卷方法  31-47
  3.1 组卷问题数学模型  31-35
    3.1.1 相关数据描述  31-33
    3.1.2 组卷数学模型  33-34
    3.1.3 组卷算法流程  34-35
  3.2 遗传算法的改进  35-40
    3.2.1 编码方法的改进  35-36
    3.2.2 适应度函数的设置  36-38
    3.2.3 产生初始种群办法的改进  38-39
    3.2.4 遗传算子的设置和改进  39-40
    3.2.5 改进后算法的优点  40
  3.3 算法的实现和实验结果分析  40-46
    3.3.1 算法的程序实现  40-43
    3.3.2 实验结果分析  43-46
  3.4 本章小结  46-47
第四章智能组卷系统设计研究  47-59
  4.1 智能组卷系统的总体设计  47-49
    4.1.1 需求分析  47
    4.1.2 实施原则  47-48
    4.1.3 工作流程  48-49
  4.2 智能组卷系统的设计与实现  49-55
    4.2.1 教务文件管理模块  50-51
    4.2.2 题库管理模块  51-53
    4.2.3 试卷管理模块  53-55
  4.3 应用案例  55-58
  4.4 本章小结  58-59
第五章结论及下一步工作  59-61
  5.1 本文的结论  59
  5.2 下一步的工作  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-67
作者在学期间取得的学术成果  67

基于改进遗传算法的智能组卷方法研究

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