遗传算法在在线考试系统中的应用

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  【摘要】 本文提出了遗传算法自动组卷策略,并将遗传算法自动组卷应用于在线知识竞赛系统中,最大程度地满足了用户的需求,具有科学性、合理性和较好的实用性。
  【关键词】 遗传算法 自动组卷
  1. 自动组卷常用算法介绍
  自动组卷系统具有很大的灵活性,以及较高的试卷生成效率,能够大大降低教师的工作强度。目前常用的方法主要是是随机抽取法、回溯试探法、遗传算法[1]。综合分析上述三种算法,不难发现,在有限条件状态空间的控制下,随机选取法有时能够抽取出一组令用户满意的试题。只不过由于随机选取的范围太大,无法确定目前条件下哪些区域能够抽取合适的试题,反而可能在那些已經证明是无法抽取合适试题的区域内反复选题,进行大量的无效操作进入死循环,最终导致组卷失败。回溯试探法组卷成功率高,但是以牺牲大量的时间为代价的,对于现今越来越流行的网上随机即时调题的考试过程来说,已不符合要求。遗传算法模拟达尔文的自然界遗传学,其实质就是一种把自然界有机体的优胜劣汰的自然选择、适者生存的进化机制与同群体中个体与个体间的随机选择、交换机制相结合的搜索算法。遗传算法以其具有自适应全局寻优和智能搜索技术,并且收敛性好的特性能很好地满足自动组卷的要求。
  2. 组卷策略分析
  2.1组卷的数据模型
  根据对组卷约束条件的分析,本文为自动组卷过程建立控制指标相应状态空间S,S的每一行由某一试题的控制指标组成,并且要进行编码表示,而每一列是题库中的某一指标的全部取值。
  试题库中的每一道试题在建库时都附带输入了相应的属性指标,(1)试题编号、(2)试题类型、(3)所属知识点、(4)难度、(5)区分度、(6)认知程度、(7)估计答题时间、(8)分值、(9)曝光度、(10)试题内容、(11)标准答案、(12)考试要求。
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