智能组卷方法、电子设备及存储介质

本发明涉及数据应用，具体涉及一种智能组卷方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、考试是衡量学生知识掌握情况的一种常用方式，因此出卷是教师的一项必做工作。教师出卷时需要考虑多方面因素，如题型、分值、知识点覆盖情况、试卷难度、与往年试卷的重复率等。以往人工出卷往往需要花费教师大量时间，而所出的试卷在知识点、难度、重复率方面却难以满足所有要求。随着计算机技术的发展，在教育行业题库管理系统应运而生。在管理题目信息的基础上，系统自动生成满足多个约束条件的试卷，既能大大减轻教师出卷工作量，也能有效提高试卷的科学性、合理性，从而科学合理考察学生掌握情况，提高教学质量。

2、系统自动生成试卷的关键是组卷算法。目前许多专家学者研究组卷算法，常用的组卷算法有随机抽题法、回溯法、遗传算法等。但是现有组卷算法存在组卷效率低，容易陷入局部最优。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种智能组卷方法、电子设备及存储介质，用以解决现有技术方案中组卷效率低的技术问题。

2、为了实现上述目的，一种智能组卷方法，包括：

3、随机生成初始试卷种群；

4、确定当前试卷种群中各试卷个体的亲和度，并基于所述亲和度确定所述试卷个体满足预设约束条件参数的情况值；其中，首次的当前试卷种群为所述初始试卷种群，所述亲和度包括难度亲和度、知识点亲和度以及重复率亲和度；

5、在确定不存在所述情况值满足预设阈值的情况下，确定所述当前试卷种群中试卷个体的浓度，并基于所述浓度确定所述试卷个体的激励度；

6、将每种所述情况值中激励度最大的试卷个体添加到预设的记忆试卷集合，从所述当前试卷种群中选取目标比例的激励度最大的试卷个体复制，并从所述记忆试卷集合中选取不同于被复制试卷个体的试卷个体进行复制；

7、对复制的试卷个体进行变异处理，得到下一代试卷种群；

8、在确定所述下一代试卷种群中存在所述情况值满足所述预设阈值的试卷个体的情况下，将所述情况值满足所述预设阈值的试卷个体作为目标试卷个体输出。

9、进一步地，所述随机生成初始试卷种群，包括：

10、设置目标试卷的组卷信息；

11、构建备选试题集合；

12、基于所述目标试卷的组卷信息从所述备选试题集合中抽取相应数目的题号生成初始试卷种群。

13、进一步地，所述设置目标试卷的组卷信息，包括：

14、设置目标试卷的约束条件，所述约束条件包括题型、题数、题目分值、试卷的难度、试卷知识点集，以及与指定试卷的重复率；

15、根据所述约束条件确定目标试卷的组卷信息，所述组卷信息包括试卷总分、题型、每种题型的题目数量、每种题型的单题分值、规定难度值、难度误差最大值、必选知识点集合、可选知识点集合、指定试卷以及最大重复率。

16、进一步地，所述确定当前试卷种群中各试卷个体的亲和度，并基于所述亲和度确定所述试卷个体满足预设约束条件参数的情况值，包括：

17、基于目标试卷难度值、所述当前试卷种群中试卷个体中每道题的难度、所述当前试卷种群中试卷个体中每道题的分值、所述试题库中的难度最大值，以及所述试题库中的难度最小值，确定所述当前试卷种群中各试卷个体的难度亲和度；

18、基于目标课程的知识点集合、所述当前试卷种群中试卷个体的知识点集合、预设的必选知识点集合、预设的可选知识点集合以及预设的可选知识点权重，确定所述当前试卷种群中各试卷个体的知识点亲和度；

19、基于所述当前试卷种群中试卷个体的试题题号集合，以及从目标试题库中搜索到指定试卷的试题题号集合，确定所述当前试卷种群中各试卷个体的重复率亲和度；

20、基于所述难度亲和度、所述知识点亲和度以及所述重复率亲和度，确定试卷个体亲和度，所述试卷个体亲和度用于确定所述试卷个体满足预设约束条件参数的情况值。

21、进一步地，所述基于所述难度亲和度、所述知识点亲和度以及所述重复率亲和度，确定试卷个体亲和度，包括：

22、将所述难度亲和度、所述知识点亲和度以及所述重复率亲和度求和，得到试卷个体亲和度。

23、进一步地，基于如下公式计算试卷个体的浓度：

24、

25、其中，p为所述试卷个体的浓度，ni为在所述当前试卷种群中与第i个试卷个体情况值相同的试卷数目，n为所述当前试卷种群的大小。

26、进一步地，基于如下公式确定试卷个体的激励度：

27、g＝f-(k-1)*β*p

28、其中，g为所述试卷个体的激励度，f为所述试卷个体的亲和度，k为第i个试卷个体在同一类型试卷中的计算顺序，β为所述试卷个体的浓度对激励度的影响系数，p为所述试卷个体的浓度。

29、进一步地，所述对复制的试卷个体进行变异处理，得到下一代试卷种群，包括：

30、基于按照试卷个体复制顺序逐渐递增的变异率，对所述复制的试卷个体进行变异处理，并加入预设比例的随机生成的试卷个体，得到下一代试卷种群；

31、其中，所述变异率不超过50％。

32、本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，

33、所述存储器，用于存储程序；

34、所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现如上述的智能组卷方法中的步骤。

35、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的智能组卷方法。

36、采用上述实现方式的有益效果是：本发明提供的智能组卷方法、电子设备及存储介质，通过考虑试卷个体的难度亲和度、知识点亲和度、与指定试卷重复率的亲和度评价方法，结合当前试卷种群中试卷个体的浓度，确定当前试卷种群中各试卷个体的激励度。根据激励度选拔试卷种群中的优良个体，构建记忆试卷集合，最终自动生成满足题型、分值、知识点覆盖情况、试卷难度、与指定试卷的重复率等多个约束条件的目标试卷，符合教师实际出卷的需求，保证试卷的科学性、合理性，提高教学质量，同时减轻教师负担，提高组卷效率。

技术特征：

1.一种智能组卷方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的智能组卷方法，其特征在于，所述随机生成初始试卷种群，包括：

3.根据权利要求2所述的智能组卷方法，其特征在于，所述设置目标试卷的组卷信息，包括：

4.根据权利要求1所述的智能组卷方法，其特征在于，所述确定当前试卷种群中各试卷个体的亲和度，并基于所述亲和度确定所述试卷个体满足预设约束条件参数的情况值，包括：

5.根据权利要求4所述的智能组卷方法，其特征在于，所述基于所述难度亲和度、所述知识点亲和度以及所述重复率亲和度，确定试卷个体亲和度，包括：

6.根据权利要求1所述的智能组卷方法，其特征在于，基于如下公式计算试卷个体的浓度：

7.根据权利要求1所述的智能组卷方法，其特征在于，基于如下公式确定试卷个体的激励度：

8.根据权利要求1-7任一项所述的智能组卷方法，其特征在于，所述对复制的试卷个体进行变异处理，得到下一代试卷种群，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8所述的智能组卷方法。

技术总结
本发明提供一种智能组卷方法、电子设备及存储介质，方法包括：确定当前试卷种群中各试卷个体的亲和度，确定试卷个体满足预设约束条件参数的情况值；在确定不存在情况值满足预设阈值的情况下，确定试卷个体的激励度；将每种情况值中激励度最大的试卷个体添加到预设的记忆试卷集合，从所述当前试卷种群中选取目标比例的激励度最大的试卷个体复制，并从记忆试卷集合中选取不同于被复制试卷个体的试卷个体进行复制；对复制的试卷个体进行变异处理，得到下一代试卷种群；在确定下一代试卷种群中存在情况值满足预设阈值的试卷个体的情况下，将情况值满足预设阈值的试卷个体作为目标试卷个体输出。本发明能解决搜索陷入局部最优和组卷效率低的问题。

技术研发人员：詹泽梅,王昌杰
受保护的技术使用者：长江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14