基于遗传算法的自动组卷系统设计与实现

张正龙　陈永政　李冀明

【摘  要】在互联网技术高速发展的今天，依然有很多学校使用传统的手工组卷的方式生成试卷，方式组卷无疑是浪费了教师资源，花费了大量时间，对于题目来说有很多主观的随意性。而使用计算机技术就可以更好的解决手工组卷的不定的、有主观的。针对传统组卷局限性，开发了基于SSM架构自动组卷系统，通过遗传算法生成试卷，大大的减轻了教师的工作量，提高了试卷的准确性，科学性。

【关键词】组卷;SSM;遺传算法

1.绪论

随着教育水平提高和网络发展，2019年高考人数突破1000万，还不算初高中大学的人数，国内教师总人数达到了1600万，即使有这么多教师，而教师在国内的缺口依然比较大，教师资源非常紧张，由此可知在教育行业对一款能够节省教师时间，提高组卷效率的软件有着迫切的需求。但在如此大的需求下，市面上却没有几款自动组卷系统，更多的却是在线答题系统等网上练习系统和一些教辅系统，因此自动组卷的研究有较高实用价值。

2.功能设计

拟开发基于SSM架构的自动组卷系统，提高了教师的工作效率，节省了教师的时间，同时提高了试卷的科学性和准确性，极大地提高教师组卷效率。本系统主要功能模块有用户信息模块、教师信息模块、院系信息模块、班级信息模块、课程信息模块、角色信息模块、试题类型模块、知识点信息模块、试卷信息模块、试题类型模块、组卷规则模块、手动组卷信息模块、自动组卷知识点模块、自动组卷试题绑定模块等。

3.遗传算法自动组卷的功能实现

（1）初始化种群个数

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

init（size）;

if（init）{

Paper paper;

Random random = new Random（）;

for（int i = 0;i < size;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）选择

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

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

int elitismOffset;

//精英主义

if（ELITISM）{

elitismOffset = 1;

//保留上一代最优秀的个体

Paper fitness = population.getFitness（）;

fitness.setId（0）;

newPop.setPaper（0，fitness）;

}

//种群交叉

for（int i = elitismOffset;i < newPop.size（）;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 < end;i++）{

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

}

List pointList = rule.getPointList（）;

for（int i = 0;i < start;i++）{

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

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

}else {

int type = getTypeByIndex（i，rule）;

}

}

for（int i = end;i < paper2.getQuestionSize（）;i++）{

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

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

}else {

int type = getTypeByIndex（i，rule）;

}

}

return child;

}

參考文献：

[1]  陈韶键.深入理解spring boot 机械工业出版社[M].2016.

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

[3]  张峰.应用SpringBoot改变web应用开发模式[J].科技创新与应用.2017年23期.

（作者单位：重庆工程学院）