基于遺傳算法的自動組卷系統設計與實現

張正龍　陳永政　李冀明

【摘??要】在互聯網技術高速發展的今天，依然有很多學校使用傳統的手工組卷的方式生成試卷，方式組卷無疑是浪費了教師資源，花費了大量時間，對于題目來說有很多主觀的隨意性。而使用計算機技術就可以更好的解決手工組卷的不定的、有主觀的。針對傳統組卷局限性，開發了基于SSM架構自動組卷系統，通過遺傳算法生成試卷，大大的減輕了教師的工作量，提高了試卷的準確性，科學性。

【關鍵詞】組卷;SSM;遺傳算法

1.緒論

隨著教育水平提高和網絡發展，2019年高考人數突破1000萬，還不算初高中大學的人數，國內教師總人數達到了1600萬，即使有這么多教師，而教師在國內的缺口依然比較大，教師資源非常緊張，由此可知在教育行業對一款能夠節省教師時間，提高組卷效率的軟件有著迫切的需求。但在如此大的需求下，市面上卻沒有幾款自動組卷系統，更多的卻是在線答題系統等網上練習系統和一些教輔系統，因此自動組卷的研究有較高實用價值。

2.功能設計

擬開發基于SSM架構的自動組卷系統，提高了教師的工作效率，節省了教師的時間，同時提高了試卷的科學性和準確性，極大地提高教師組卷效率。本系統主要功能模塊有用戶信息模塊、教師信息模塊、院系信息模塊、班級信息模塊、課程信息模塊、角色信息模塊、試題類型模塊、知識點信息模塊、試卷信息模塊、試題類型模塊、組卷規則模塊、手動組卷信息模塊、自動組卷知識點模塊、自動組卷試題綁定模塊等。

3.遺傳算法自動組卷的功能實現

（1）初始化種群個數

public?Population（int?size，boolean?init，Rule?rule）{

init（size）;

if（init）{

Paper?paper;

Random?random?=?new?Random（）;

for（int?i?=?0;i?

paper?=?new?Paper（）;

paper.setId（i?+?1）;

while（paper.getTotalScore（）！=?rule.getExceptScore（））{

paper.clearQuestion（）;

List?points?=?rule.getPointList（）;

}

paper.getKpCoverage（rule）;

paper.setAdaptationDegree（rule，Global.KP_WEIGHT，Global.DIFFICULTY_WEIGHT）;

paperList.add（paper）;

}

}

}

（2）選擇

public?static?Population?evolvePopulation（Population?population，Rule?rule）{

Population?newPop?=?new?Population（population.size（））;

int?elitismOffset;

//精英主義

if（ELITISM）{

elitismOffset?=?1;

//保留上一代最優秀的個體

Paper?fitness?=?population.getFitness（）;

fitness.setId（0）;

newPop.setPaper（0，fitness）;

}

//種群交叉

for（int?i?=?elitismOffset;i?

Paper?paper1?=?select（population）;

Paper?paper2?=?select（population）;

while（paper1.getId（）==?paper2.getId（））{

paper2?=select（population）;

}

}

return?population;

}

（3）交叉算子

public?static?Paper?crossover（Paper?paper1，Paper?paper2，Rule?rule）{

Paper?child?=?new?Paper（paper1.getQuestionSize（））;

int?s1?=（int）（Math.random（）*?paper1.getQuestionSize（））;

int?s2?=（int）（Math.random（）*?paper1.getQuestionSize（））;

int?start?=?Math.min（s1，s2）;

int?end?=?Math.max（s1，s2）;

for（int?i?=?start;i?

child.saveQuestion（i，paper1.getQuestion（i））;

}

List?pointList?=?rule.getPointList（）;

for（int?i?=?0;i?

if（！child.containsQuestion（paper2.getQuestion（i）））{

child.saveQuestion（i，paper2.getQuestion（i））;

}else?{

int?type?=?getTypeByIndex（i，rule）;

}

}

for（int?i?=?end;i?

if（！child.containsQuestion（paper2.getQuestion（i）））{

child.saveQuestion（i，paper2.getQuestion（i））;

}else?{

int?type?=?getTypeByIndex（i，rule）;

}

}

return?child;

}

參考文獻：

[1]??陳韶鍵.深入理解spring?boot?機械工業出版社[M].2016.

[2]??https：//www.jianshu.com/p/ae5157c26af9?[DB/OL].

[3]??張峰.應用SpringBoot改變web應用開發模式[J].科技創新與應用.2017年23期.

（作者單位：重慶工程學院）