基于群智能優(yōu)化的智能組卷算法研究
本文關鍵詞:基于群智能優(yōu)化的智能組卷算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,大多智能組卷系統(tǒng)都或多或少的存在著組卷速度慢或成功率低等缺陷,整體水平較低。在智能組卷系統(tǒng)中,如何組建一份滿足條件的試卷,其關鍵問題在于智能組卷算法的設計。因此,分析、研究和改進智能組卷算法有助于提高教學質量。傳統(tǒng)的組卷算法通常是基于隨機抽取算法或者基于項目反應理論等,但是這些算法普遍存在組卷成功率低、時間消耗大等不足。本文在細菌覓食優(yōu)化算法和果蠅優(yōu)化算法的基礎上,結合云模型的思想,提出了改進的細菌覓食優(yōu)化算法和果蠅優(yōu)化算法,并用于優(yōu)化智能組卷算法。實驗結果表明了這兩種智能組卷算法的有效性。其主要研究內(nèi)容如下:(1)分析了常用的智能組卷算法,概括了這些算法的優(yōu)點和不足,著重比較了基于遺傳算法和基于群智能優(yōu)化的智能組卷算法的相同點和不同點?偨Y出了細菌覓食優(yōu)化算法和果蠅優(yōu)化算法優(yōu)化智能組卷算法的可行性。(2)提出了基于云模型的細菌覓食優(yōu)化算法。在標準細菌覓食優(yōu)化算法的理論上,首先給出了細菌靈敏度概念,運用了X條件云模型來調整細菌靈敏度,控制游動步長。然后利用正向正態(tài)云模型,修正非線性自適應的遷移概率,進行了遷移操作,將該算法用于優(yōu)化智能組卷算法,與遺傳算法進行實驗比較分析,結果表明:該算法的收斂速度與優(yōu)化質量均優(yōu)于遺傳算法,為減少組卷時間和提高組卷成功率提供了可能性。(3)提出了基于正態(tài)云模型的自適應果蠅優(yōu)化算法。在標準果蠅優(yōu)化算法的理論上,首先給出了敏感因子的概念,運用自適應策略動態(tài)調整敏感因子,從而修正了搜索步長,進行了位置更新操作;其次,在正態(tài)云模型的基礎上,利用了正態(tài)云模型描述味道濃度參數(shù)的隨機性與模糊性,調整了味道濃度參數(shù),進行了嗅覺搜索操作;將該算法用于優(yōu)化智能組卷算法,與其他果蠅優(yōu)化算法進行了實驗比較分析,證明了該算法在組卷效率及尋優(yōu)精度上均有所提高。本研究豐富并完善了基于群智能優(yōu)化的智能組卷算法,為智能組卷提供了一定的理論基礎。
【關鍵詞】:智能組卷算法 群智能優(yōu)化算法 細菌覓食優(yōu)化算法 果蠅優(yōu)化算法 云模型
【學位授予單位】:河南師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TP18
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景與意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 研究內(nèi)容12-13
- 1.4 論文的組織結構13-16
- 第二章 智能組卷的基本理論16-22
- 2.1 試題的屬性指標16-17
- 2.2 試卷的評價指標17-18
- 2.3 智能組卷的數(shù)學描述18-21
- 2.3.1 智能組卷的數(shù)學模型18-19
- 2.3.2 智能組卷的約束條件19-20
- 2.3.3 智能組卷的目標函數(shù)20-21
- 2.4 本章小結21-22
- 第三章 智能組卷算法的分析與比較22-38
- 3.1 基于隨機抽取的智能組卷算法22-23
- 3.2 基于項目反應理論的智能組卷算法23-24
- 3.3 基于遺傳算法優(yōu)化的智能組卷算法24-26
- 3.4 基于群智能優(yōu)化的智能組卷算法26-34
- 3.4.1 基于粒子群優(yōu)化的智能組卷算法26-28
- 3.4.2 基于人工魚群優(yōu)化的智能組卷算法28-29
- 3.4.3 基于蟻群優(yōu)化的智能組卷算法29-31
- 3.4.4 基于細菌覓食優(yōu)化的智能組卷算法31-32
- 3.4.5 基于果蠅優(yōu)化的智能組卷算法32-34
- 3.5 智能組卷算法的比較34-37
- 3.6 本章小結37-38
- 第四章 基于細菌覓食優(yōu)化的智能組卷算法38-60
- 4.1 大腸桿菌的覓食行為38
- 4.2 算法原理38-40
- 4.2.1 趨向性操作39-40
- 4.2.2 復制操作40
- 4.2.3 遷移操作40
- 4.3 算法步驟與流程40-41
- 4.4 云模型基本理論41-47
- 4.4.1 云模型41-43
- 4.4.2 正態(tài)云模型43-45
- 4.4.3 X條件云模型45
- 4.4.4 云滴的貢獻45-47
- 4.5 改進的細菌覓食優(yōu)化算法47-51
- 4.5.1 BFOA的分析47-48
- 4.5.2 BFOA的改進48-51
- 4.6 基于改進細菌覓食優(yōu)化的智能組卷算法51-58
- 4.6.1 實驗仿真52-54
- 4.6.2 實驗結果及分析54-58
- 4.7 本章小結58-60
- 第五章 基于果蠅優(yōu)化的智能組卷算法60-78
- 5.1 果蠅的覓食行為60
- 5.2 算法原理60-61
- 5.3 算法步驟與流程61-62
- 5.4 改進的果蠅優(yōu)化算法62-66
- 5.4.1 FOA的分析62-63
- 5.4.2 FOA的改進63-66
- 5.5 基于改進果蠅優(yōu)化的智能組卷算法66-74
- 5.5.1 實驗仿真66-67
- 5.5.2 實驗結果及分析67-74
- 5.6 基于CBFOA和CAFOA優(yōu)化的智能組卷算法比較分析74-76
- 5.7 本章小結76-78
- 第六章 總結與展望78-80
- 6.1 總結78-79
- 6.2 展望79-80
- 參考文獻80-86
- 致謝86-88
- 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄88-89
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,本文編號:481486
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