遗传算法在网络考核系统中的应用

姜海红　孙丽丽

摘 要 网络考核系统具有较高的应用与开发价值，众多院校和政府机关单位都采用了网络考核平台，来完成对学生和员工的成绩考核。同时该平台还可以进行教师与学生、领导与与员工的交互作用。从经济角度、技术角度、使用价值角度都具有研发价值。尤其在网络考核系统中使用遗传算法，使得考核系统的组卷策略更合理，使得难度数值趋于一致。

【关键词】遗传算法 蚁群算法 考试模块 考核平台 软件工程

1 网络考核系统的应用分析

网络考核系统在国内外已经具有成熟的开发实例。从技术角度，利用高级语言和数据库配合。工作模式采用客户服务器模式兼浏览器服务器模式相互配合。完全能够实现系统在线网络化考核的基本功能。同时从使用价值角度，高校虽然大多拥有教务工作平台，但是教务平台不等同于网络考核平台。网络考核可以针对一些专门性的考核（尤其适用于客观化考核试题），组织不同的考试。同时可以让学生和教师以交互模式交流。比教务平台更加灵活，更加能够帮助老师提高工作效率，学生实时传达自己学习中的疑惑。所以网络考核系统具有实际开发意义，是值得开发的应用系统。本系统更是利用遗传算法提升了普通网络考核系统的功能，体现了先进性。

2 网络考核系统模块化功能

网络考核作为一款具有综合功能的应用系统，包含了如 组卷模块、试题输入模块、密码验证模块、考试设置模块、在线考试、交卷模块以及维护等多个模块。篇幅有限，这里选取几个模块进行说明。

2.1 试题输入模块

这个模块主要分为单选、多选、判断、拓展四个题型。前三个模块的功能不言而喻。第四个模块，是需要进行问答简答、论述等题目考核时，人工辅助阅卷，随时可以拓展的题型。模块设置较传统系统更为灵活。预留拓展空间。

2.2 考试设置模块

这个模块的功能在进行网络考试前，要在服务器端进行的准备工作。例如输入考生的信息。本次考试的名称，考试开考时间、考试进行的时间等必要信息。因为考生是通过客户端进行登录的，只有服务器端认可的考生才能在允许的时间进行登录，参与考试。

2.3 组卷模块

组卷模块和阅卷模块通常是网络考核系统的核心模块。但是本系统中组卷模块更为重要。因为在组卷模块中，不仅仅是题量和题型的设置，分数的分配。而是采用了遗传算法，进行难度值的计算，尽量通过遗传算法，使得不同试卷的难度数值趋于某个接近的数值。从而达到考生的试卷题目不同，但是却拥有相同的难度系数。避免了抄袭出现的可能，还实现了考核的公平。

3 遗传算法简介

遗传算法的名称来源于达尔文的进化论。利用基因进化的理论实现最优路径的选择。理解角度，人类的基因排序不同才形成了不同的人，哪么在进化和基因组成中具有若干种可能，那些组合集能够形成相对的最优路径。就成为了最优解。当然可能有的人不明白最优选择和最优路径与试卷的难度值的关系。这里简单说明，本系统开发是利用遗传算法和优化的蚁群算法合作进行。蚁群算法也可以看做遗传算法的变异与提升。从生物学角度，蚂蚁在搬运食物的过程中，会留下气味。这种气味持续一定长的时间，走过相同路径的蚂蚁越多气味越重。也就说明了容易出现路径的堵塞。所以蚂蚁会通过较淡的气味去选择合理路径。所以蚂蚁在搬运食物中，从来不会产生道路堵塞现象。这也是路径选择的生物学优化。

4 遗传算法蚁群算法在组卷模块中的应用

从公平性和免作弊角度出发，组卷策略应该试题不同。但是在多少套试卷中会产生一套相同的试卷。这在本系统中还无法具体计算。因为这与试题量和试卷数存在较大的交叉关系。是本系统以后拓展的主要环节。所以要使用交叉算子进行公式计算，给出每道试题的题目难度，也可以理解为难度权值。从试题完整性考虑计算难度数值的范围。题库数量、时间相对因素固定。所以利用遗传算法和蚁群算法，完全可以实现组卷的不同策略。具体计算公式在遗传算法和蚁群算法中，有明显介绍，这里不再赘述。

5 结束语

本系统的开发从软件工程角度，进行了需求分析，可行性分析。调研用户需求。无论从经济角度和技术角度都具有可行性。在实际开发中高级语言选用JAVA，脚本语言为PHP，后台数据库SQL。采用服务器端组织、评定考试。浏览器客户端登录，参与考试。完成网络考核功能。同时开发的系统具有多种灵活设置。从题型的拓展、难度的计算、使用方面也不仅仅停留在学校方。企业、政府机关部门都可使用。所以本系统的研发就有研究价值。更可以在系统安全、硬件平台等方面进行优化。

参考文献

[1]张超群，郑建国，钱洁.遗传算法编码方案比较[J].计算机应用研究，2011（03）.

[2]虞耀君，陈君，李靖.基于遗传算法的网络考试系统[J].计算机仿真，2010（06）.

[3]张端，苏健民.基于改进遗传算法的智能组卷在试题库建设中的研究[J].自动化技术与应用，2010（01）.

[4]孙春燕.基于整型编码遗传算法技术的智能组卷系统的研究[J].怀化学院学报，2009（11）.

[5]夏龄.构建基于B/S结构的网络考试系统[J].西华大学学报（自然科学版），2005（02）.

[6]何克抗，许骏.计算机辅助测评（CAA）研究新进展——技能性非客观题的自动测评[J].开放教育研究，2005（02）.

[7]熊江玲.经典测量理论、概化理论及项目反映理论比较研究[J].求索，2004（04）.

[8]黄荣怀，刘黄玲子，李向荣.计算机辅助评价的发展趋势[J].电化教育研究，2002（05）.

[9]于志敏，刘延华.选题组卷策略研究[J].电脑开发与应用，2001（03）.

作者单位

1.哈尔滨应用职业技术学院 黑龙江省哈尔滨市 150078

2.哈尔滨信息工程学院 黑龙江省哈尔滨市 150028