遺傳算法在網絡考核系統中的應用

姜海紅　孫麗麗

摘 要 網絡考核系統具有較高的應用與開發價值，眾多院校和政府機關單位都采用了網絡考核平臺，來完成對學生和員工的成績考核。同時該平臺還可以進行教師與學生、領導與與員工的交互作用。從經濟角度、技術角度、使用價值角度都具有研發價值。尤其在網絡考核系統中使用遺傳算法，使得考核系統的組卷策略更合理，使得難度數值趨于一致。

【關鍵詞】遺傳算法 蟻群算法 考試模塊 考核平臺 軟件工程

1 網絡考核系統的應用分析

網絡考核系統在國內外已經具有成熟的開發實例。從技術角度，利用高級語言和數據庫配合。工作模式采用客戶服務器模式兼瀏覽器服務器模式相互配合。完全能夠實現系統在線網絡化考核的基本功能。同時從使用價值角度，高校雖然大多擁有教務工作平臺，但是教務平臺不等同于網絡考核平臺。網絡考核可以針對一些專門性的考核（尤其適用于客觀化考核試題），組織不同的考試。同時可以讓學生和教師以交互模式交流。比教務平臺更加靈活，更加能夠幫助老師提高工作效率，學生實時傳達自己學習中的疑惑。所以網絡考核系統具有實際開發意義，是值得開發的應用系統。本系統更是利用遺傳算法提升了普通網絡考核系統的功能，體現了先進性。

2 網絡考核系統模塊化功能

網絡考核作為一款具有綜合功能的應用系統，包含了如 組卷模塊、試題輸入模塊、密碼驗證模塊、考試設置模塊、在線考試、交卷模塊以及維護等多個模塊。篇幅有限，這里選取幾個模塊進行說明。

2.1 試題輸入模塊

這個模塊主要分為單選、多選、判斷、拓展四個題型。前三個模塊的功能不言而喻。第四個模塊，是需要進行問答簡答、論述等題目考核時，人工輔助閱卷，隨時可以拓展的題型。模塊設置較傳統系統更為靈活。預留拓展空間。

2.2 考試設置模塊

這個模塊的功能在進行網絡考試前，要在服務器端進行的準備工作。例如輸入考生的信息。本次考試的名稱，考試開考時間、考試進行的時間等必要信息。因為考生是通過客戶端進行登錄的，只有服務器端認可的考生才能在允許的時間進行登錄，參與考試。

2.3 組卷模塊

組卷模塊和閱卷模塊通常是網絡考核系統的核心模塊。但是本系統中組卷模塊更為重要。因為在組卷模塊中，不僅僅是題量和題型的設置，分數的分配。而是采用了遺傳算法，進行難度值的計算，盡量通過遺傳算法，使得不同試卷的難度數值趨于某個接近的數值。從而達到考生的試卷題目不同，但是卻擁有相同的難度系數。避免了抄襲出現的可能，還實現了考核的公平。

3 遺傳算法簡介

遺傳算法的名稱來源于達爾文的進化論。利用基因進化的理論實現最優路徑的選擇。理解角度，人類的基因排序不同才形成了不同的人，哪么在進化和基因組成中具有若干種可能，那些組合集能夠形成相對的最優路徑。就成為了最優解。當然可能有的人不明白最優選擇和最優路徑與試卷的難度值的關系。這里簡單說明，本系統開發是利用遺傳算法和優化的蟻群算法合作進行。蟻群算法也可以看做遺傳算法的變異與提升。從生物學角度，螞蟻在搬運食物的過程中，會留下氣味。這種氣味持續一定長的時間，走過相同路徑的螞蟻越多氣味越重。也就說明了容易出現路徑的堵塞。所以螞蟻會通過較淡的氣味去選擇合理路徑。所以螞蟻在搬運食物中，從來不會產生道路堵塞現象。這也是路徑選擇的生物學優化。

4 遺傳算法蟻群算法在組卷模塊中的應用

從公平性和免作弊角度出發，組卷策略應該試題不同。但是在多少套試卷中會產生一套相同的試卷。這在本系統中還無法具體計算。因為這與試題量和試卷數存在較大的交叉關系。是本系統以后拓展的主要環節。所以要使用交叉算子進行公式計算，給出每道試題的題目難度，也可以理解為難度權值。從試題完整性考慮計算難度數值的范圍。題庫數量、時間相對因素固定。所以利用遺傳算法和蟻群算法，完全可以實現組卷的不同策略。具體計算公式在遺傳算法和蟻群算法中，有明顯介紹，這里不再贅述。

5 結束語

本系統的開發從軟件工程角度，進行了需求分析，可行性分析。調研用戶需求。無論從經濟角度和技術角度都具有可行性。在實際開發中高級語言選用JAVA，腳本語言為PHP，后臺數據庫SQL。采用服務器端組織、評定考試。瀏覽器客戶端登錄，參與考試。完成網絡考核功能。同時開發的系統具有多種靈活設置。從題型的拓展、難度的計算、使用方面也不僅僅停留在學校方。企業、政府機關部門都可使用。所以本系統的研發就有研究價值。更可以在系統安全、硬件平臺等方面進行優化。

參考文獻

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作者單位

1.哈爾濱應用職業技術學院 黑龍江省哈爾濱市 150078

2.哈爾濱信息工程學院 黑龍江省哈爾濱市 150028