[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811279883.9
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109241516A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽鑫玉;史明禮;趙楠楠;田雨澤;魏東;王介生;胡君一;歐陽一帆;孫偉忠
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/24
• 分類號: G06F17/24;G06N3/12
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

1.一種基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.新建一個題庫或打開一個題庫；

B.對題庫進(jìn)行章節(jié)管理、考點(diǎn)管理、題型管理、組卷設(shè)置、試卷模板管理和試卷分類；

C.試題的單題錄入、重復(fù)檢測、轉(zhuǎn)移、批量刪除和修改；

D.通過遺傳算法進(jìn)行抽題、組卷，然后保存或者導(dǎo)出；

E.查看錄入記錄和試卷庫；

F.查看試題庫的回收站和收藏夾以及快速瀏覽。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷方法，其特征在于，所述步驟A中的新建一個題庫包括兩種狀態(tài)：

(1)當(dāng)前系統(tǒng)沒有打開的題庫，則完全新建一個題庫；

(2)當(dāng)前系統(tǒng)存在打開的題庫，新建時可以選擇保留題庫結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷方法，其特征在于，所述步驟D中通過遺傳算法進(jìn)行抽題、組卷包含以下步驟：

(1)在系統(tǒng)設(shè)置中設(shè)置好遺傳算法相關(guān)的參數(shù)，包括適應(yīng)度期望值、最大迭代次數(shù)和初始種群大小；

(2)選擇或新建一個組卷設(shè)置，組卷設(shè)置包括組卷設(shè)置名稱、題目名稱、小題數(shù)和題型；

(3)設(shè)置合適的抽取條件，包括試卷總分、難度系數(shù)和考察的知識點(diǎn)；

(4)在滿足題型、每種題型數(shù)目和試卷總分的約束下，按照設(shè)置好的種群大小初始化種群；

(5)計算種群中每個個體的適應(yīng)度；

(6)判斷是否有個體的適應(yīng)度滿足期望值和迭代次數(shù)是否達(dá)到最大值；如果存在個體滿足期望值，就把對應(yīng)的題目抽取出來并結(jié)束迭代，如果迭代次數(shù)達(dá)到最大值就結(jié)束迭代，顯示未得到結(jié)果，否則，進(jìn)行下一步；

(7)對種群中的個體進(jìn)行選擇和交叉操作，并計算出新種群中每個個體的適應(yīng)度；

(8)判斷是否有個體的適應(yīng)度滿足期望值和迭代次數(shù)是否達(dá)到最大值；如果存在個體滿足期望值，就把對應(yīng)的題目抽取出來并結(jié)束迭代，如果迭代次數(shù)達(dá)到最大值就結(jié)束迭代，顯示未得到結(jié)果，否則，進(jìn)行下一步；

(9)對種群中的個體進(jìn)行變異操作，生成新一代的種群，并返回到步驟(5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷方法，其特征在于，所述按照設(shè)置好的種群大小初始化種群的步驟如下：

(1)按照題型的不同，從題庫中抽取所有滿足題型和知識點(diǎn)要求的試題，然后再隨機(jī)抽取指定數(shù)量的題目添加到個體當(dāng)中，生成一個新的個體；

(2)判斷新個體是否滿足期望試卷的總分約束，如果滿足，則把新個體加入到種群當(dāng)中，否則新個體無效，重新生成；

(3)當(dāng)種群中的個體數(shù)量達(dá)到設(shè)置的種群規(guī)模時，初始化種群完成，然后對種群中的個體依次計算適應(yīng)度和知識點(diǎn)覆蓋率，作為下一步的判斷依據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷方法，其特征在于，所述計算種群中每個個體的適應(yīng)度的計算方法為：

f＝1-(1-M/N)*k1-|P-p|*k2

其中，M表示一個個體中每個題目包含的知識點(diǎn)求并集后的知識點(diǎn)個數(shù)，N為期望試卷中包含的知識點(diǎn)個數(shù)，P為期望試卷的難度系數(shù)，p為一個個體經(jīng)過計算后的難度系數(shù)；k1為知識點(diǎn)在評價適應(yīng)度中的比例系數(shù)，k2為難度系數(shù)的比例；當(dāng)k1＝0時表示適應(yīng)度只考慮試題難度系數(shù)，當(dāng)k2＝0時表示適應(yīng)度只考慮知識點(diǎn)；p的計算方法是個體中每個題目的分?jǐn)?shù)乘難度系數(shù)并求和，然后再除以試卷的總分?jǐn)?shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷方法，其特征在于，所述對種群中的個體進(jìn)行選擇采用的方法是輪盤賭選擇法；其步驟如下：

(1)計算種群中所有個體的適應(yīng)度和，作為輪盤的總面積；

(2)隨機(jī)產(chǎn)生一個0-1的數(shù)字，然后乘以適應(yīng)度和，作為被選中的參考點(diǎn)；

(3)從第一個個體開始，疊加適應(yīng)度，當(dāng)疊加的適應(yīng)度大于或者等于參考點(diǎn)時，為避免重復(fù)選中同一個個體，要判斷當(dāng)前個體是否被選中過，如果當(dāng)前的個體沒被選中過，則當(dāng)前個體被選中；

(4)重復(fù)步驟(2)和(3)，直到產(chǎn)生指定數(shù)量的個體，則選擇操作完成。