[發(fā)明專利]在線考場可視化監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410250271.2
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104077735B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳紅倩;李慧;李海生;劉鸝;孫踐知
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工商大學
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種在線考場可視化監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)控與在線考場可視化監(jiān)測系統(tǒng)連接的外圍設備中考試機與服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，并進行分析，從而及時有效的發(fā)現(xiàn)考生作弊行為；其特征在于：所述在線考場可視化監(jiān)測系統(tǒng)的外圍設備包括1臺以上考試服務器以及多臺考試機，其中每臺考試服務器與多臺考試機連接；所述在線考場可視化監(jiān)測系統(tǒng)，包括至少一個考場狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊和一臺考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化監(jiān)測計算機；所述考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化監(jiān)測計算機包括一個考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊、一個考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊和硬盤；

所述考場狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊安裝于外圍設備中的在線考場的考試服務器上，每一臺考試服務器安裝一個考場狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊；所述考場狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊的功能是：在考試過程中實時采集考生所使用考試機與相連接的考試服務器之間的交互數(shù)據(jù)，包括：考試服務器編號、考試操作發(fā)生時間、考生唯一身份標識、考試機IP地址、考試操作類型、所操作試題編號；所述考試操作類型包括登錄、退出、查看試卷、查看題目、查看答案、提交答案；考場狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的交互數(shù)據(jù)發(fā)送至考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊；

所述考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊的功能是：從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊接收其采集到的交互數(shù)據(jù)，并對交互數(shù)據(jù)按交互數(shù)據(jù)發(fā)生時序提交給考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊，同時將交互數(shù)據(jù)保存至硬盤文件中，以備后期分析與作弊舉證；

所述考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊的功能是：從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的交互數(shù)據(jù)，并對交互數(shù)據(jù)進行可視化處理，得到可視化圖形，使考務人員能夠從可視化圖形中一目了然了解當前考生中是否存在潛在作弊行為；所述潛在作弊行為包括一臺考試機出現(xiàn)多名考生考試行為或者一名考生信息在多臺考試機上出現(xiàn)；

其特征在于：所述考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊對交互數(shù)據(jù)進行可視化處理，得到可視化圖形的具體操作步驟為：

步驟1：考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的第一條交互數(shù)據(jù)中的考試操作發(fā)生時間設定為考試起始時間，該起始時間所對應的時間戳為0；

步驟2：建立一張考生信息表和一張考試機信息表；所述考生信息表中包括考生唯一身份標識以及考生唯一身份標識對應的考生順序號；考生唯一身份標識與考生順序號一一對應；所述考試機信息表包括考試機IP地址以及考試機IP地址對應的考試機順序號；所述考試機IP地址與考試機順序號一一對應；所述考生信息表和考試機信息表初始為空；

步驟3：根據(jù)考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的交互數(shù)據(jù)中的考試操作類型以及試題編號進行排列組合，用P表示考試題目無關的考試操作類型的總數(shù)，用Q表示考試題目相關的考試操作類型總數(shù)，用T表示試題的總數(shù)，所得到組合數(shù)為然后建立一張色彩對照表；所述交互數(shù)據(jù)中的考試操作類型以及試題編號的每一種組合對應色彩對照表里的一條數(shù)據(jù)，同時為在色彩對照表里為交互數(shù)據(jù)中的考試操作類型以及試題編號的每一種組合設置一個RGB顏色值；

步驟4：建立一個映射點存儲庫；所述映射點存儲庫中包含多個隊列，每個隊列對應一臺考試機，用來存儲對應考試機的交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中映射點的橫坐標、縱坐標和顏色值；每個隊列的唯一識別碼采用考試機信息表中每臺考試機對應的考試機順序號，并將每個隊列初始化為空；

步驟5：針對考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的各條交互數(shù)據(jù)進行步驟6至步驟10的操作，得到當前交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中的映射點的橫坐標、縱坐標和顏色值，一條交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中對應一個映射點；

步驟6：考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的當前交互數(shù)據(jù)中的考試操作發(fā)生時間通過公式(1)轉(zhuǎn)換為相對時間戳；

RT＝(H-N₀)*60+(M-M₀) (1)

其中，RT為相對時間戳；H和M是當前考試操作發(fā)生時間的小時數(shù)與分鐘數(shù)；H₀和M₀是考試起始時間的小時數(shù)與分鐘數(shù)；由于在線考試不會跨越半夜零點，因此在所述在線考場可視化監(jiān)測系統(tǒng)中，不需要考慮日期不同的情況；

步驟7：將步驟6得到的相對時間戳RT通過公式2得到當前交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中的映射點的橫坐標值；

$X=RT*\frac{W_{WIN}-2*X_M}{T_M}+X_M---\left(2\right)$

其中，X為當前交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中的映射點的橫坐標值；W_WIN為可視化窗口的整體寬度像素數(shù)，W_WIN的值不小于600像素；T_M為所設定的考試時間的總分鐘數(shù)；X_M為橫坐標方向上可視化圖形與可視化窗口邊緣間的預留空白寬度，X_M的值在10像素至50像素之間；

步驟8：根據(jù)考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的當前交互數(shù)據(jù)中的考生唯一身份標識，在考生信息表中查詢其對應的考生順序號；如未查詢到，則將該考生唯一身份標識加入到考生信息表中，并為其順序分配一個新的考生順序號；

步驟9：將步驟8中所述順序號通過公式(3)轉(zhuǎn)換為當前交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中的映射點的縱坐標值；

$Y=N_C*\mathrm{int}\left(\frac{H_{WIN}-2*Y_M}{{\mathrm{NUM}}_C}\right)+Y_M---\left(3\right)$

其中，Y為當前交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中的映射點的縱坐標值；N_C為步驟8中所述順序號；int()為取整函數(shù)；H_WIN為步驟7中所述可視化窗口的整體高度像素數(shù)，H_WIN的值不小于400像素；Y_M為縱坐標方向上可視化圖形與可視化窗口邊緣間的預留空白高度，Y_M的值在10像素至30像素之間；NUM_C為所述在線考場中考生總數(shù)；

步驟10：根據(jù)考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的當前交互數(shù)據(jù)中的考試操作類型和所操作試題編號，在步驟3中所述色彩對照表里查找考試操作類型和所操作試題編號組合對應的RGB顏色值；將該RGB顏色值設置為當前交互數(shù)據(jù)在可視化圖形中的映射點的顏色值；

步驟11：根據(jù)考場狀態(tài)數(shù)據(jù)可視化模塊從考場狀態(tài)數(shù)據(jù)接收模塊接收其得到的當前交互數(shù)據(jù)中的考試機IP地址，在考試機信息表中查詢其對應的考試機順序號；如未查詢到，則將該考試機IP地址加入到考試機信息表中，并為其順序分配一個新的考試機順序號；根據(jù)查詢到的考試機順序號或新分配的考試機順序號，將該映射點加入到步驟4所述的映射點存儲庫中該考試機順序號對應的映射點隊列中；

步驟12：根據(jù)設定的繪制可視化圖形的刷新頻率繪制可視化圖形；在每次繪制過程中，針對步驟4所述的映射點存儲庫中的每一個映射點隊列中的所有映射點，使用折線繪制模式進行繪制；每一個映射點隊列中的映射點連接為一條折線，兩個映射點之間的連線顏色設置為以下三種類型之一：①與前點顏色相同；②與后點顏色相同；③從前點顏色漸變至后點顏色；

步驟13：當同一映射點隊列中的映射點所繪制出的折線繪制結(jié)果為水平，則判斷該折線所代表的考試機不存在潛在作弊行為；否則，則判斷該折線所代表的考試機存在潛在作弊行為，對該折線的寬度增加至原寬度的2至3倍；

步驟14：考務人員根據(jù)所述可視化圖形中的非水平加粗折線快速找到考場中存在潛在作弊行為的考生。