(最新版)本创项目结题材料汇编样板(仅供参考)_调查报告_表格

2009年江苏科技大学本科生创新计划项目结题材料汇编作品名称：基于模糊数学评阅主观题的算法学院名称：数理学院申报者姓名：凌宏杰指导老师：共青团江苏科技大学数理学院委员会2009年江苏科技大学本科生创新计划作品申报书作品名称：基于模糊数学评阅主观题的算法学院名称：数理学院申报者姓名：凌宏杰类别：□√自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文□科技发明制作□创业计划书本科生创新计划项目中期检查表项目所属类别自然科学类学术论文项目名称基于模糊数学评阅主观题的算法计划完成时间项目负责人凌宏杰指导教师 ** 填表时间江苏科技大学团委制项目负责人（签名）：凌宏杰2009年10 月8 日江苏科技大学本科生创新计划项目结题验收书江苏科技大学本科生创新计划项目研究总结报告项目名称：基于模糊数学评阅主观题的算法项目类型：自然学术论文项目等级：重点[ ] 一般[√] 项目负责人：凌宏杰联系电话：指导教师：联系电话：《基于模糊数学评阅主观题的算法》项目总结报告一、项目的研究意义、价值在线考试与评价系统是网络教学系统的重点和难点，特别是主观题的自动评分时整个系统中的一个关键技术。

由于自然语言的复杂性，主观题评阅自动化还存在着许多困难，我们引入了模糊数学中的单向贴近度来描述主观题阅卷中贴近程度的得分，实现了可调的自动评分算法，开拓了一条现实可行的途径，尽管还有不少缺陷，但作为一种辅助手段，在多学科之间的主观题自动评分阅卷方面是很有意义的。

二、项目的目标、主要任务及完成情况项目的目标是以单项贴近度为基准，通过标准答案与考生答案之间的关键字比对，从而实现精准可行的主观题自动评测程序。

我们的主要贡献是在前人的基础上做出了总共三部分的大改进，包括算法改进、智能化思想的提出和权重设计三项重要改进。

在算法设计上，针对这一课题，我们通过比对和提炼已有资料文献，找出现阶段已有算法的不足与缺陷之处，进行了调整与改进。

现有算法大多数采用拆分关键字为单个字符进行比对的方法，这个算法缺陷是明显的，为此，我们改进算法为关键字的整体比对。

在我们的算法微调下，避免了关键字整体信息流失的影响，但随之而来，如何准确定位考生答题信息中的关键字变成了重中之重。

如若关键字定位失败就注定了该算法不具有实用性。

为了解决定位准确性问题，我们共同苦思冥想，最终成功解决了这个问题。

那就是在文章中提到的采用三种顺序同时定位，最后进行取大运算的新的算法。

定位一个关键字采用三种定位方法对其操作，显然提高了定位精度。

智能化思想的提出：已有的关于这方面的文章，大多数在智能化这个方面都没有渉略，本文中我们大胆的提出了一种相对智能化的算法，提高了计算机评阅主观题的可行性和说服力。

权重的设计中遇到的问题：针对各个关键字进行加权，权重设置的优劣直接影响最后的评分的结果。

若权重设置不合理，可能会导致计算机评阅的成绩和人工评阅的成绩相差甚大。

权重设定的方法我们尝试了很多种方法，但是最后的结果都不尽人意。

苦苦搜寻一个好的权重设定方法，最后根据实际情况，我们自己设计了一套权重方法，专家参与设置原始权重，再用标准离差法处理，最后设定修正值。

采用这种方法解决了权重的设定问题。

三、项目的研究过程及创新点1、相关定义为解决考生答案中的关键词与标准答案库中的关键词的贴近度表示问题，把各个关键词都看成字符串，对单向贴近度的概念进行定义。

把关键字看成字符串，把字符串分解成单个的字符并把它们构成的有序集合称为一个模糊集，称为论域，论域上的全体模糊子集组成的集合记作（也叫模糊幂集）。

为度量两模糊集的接近程度，引入单向贴近度的概念。

定义1：设，。

若映射：，满足条件：（1）；（2）；（3）若，则。

称为A 贴近于B 的单向贴近度。

定义2：设A 、B 是字符串，A 中包含个字符，表示A 贴近于B 的单向贴近度；①按照从左到右的顺序，集合A 中的每个元素在集合B 中对应关键字出现的有效次数分别记为，则。

②按照从右到左的顺序，集合A 中的每个元素在集合B 中对应关键字出现的有效次数分别记为，则。

③按照从中间到两边的顺序，集合A 中的每个元素在集合B 中对应关键字出现的有效次数分别记为，则。

令123(,)(,)(,)(,)A B A B A B A B ξξξξ= 。

容易验证，它满足单向贴近度的定义。

2、算法设计该算法先对考生的答题信息的提取，保存为A 字符串，A 中包含个字符，表示A 贴近于B 的单向贴近度，集合B 为标准答案中包含个关键语句，其中每个关键语句中包含个字符，对各个关键语句根据重要性进行加权依此为；将标准答案看成一个整体在考生的答案中寻找切入点（切入点的标记是：以开始相同的两个字符）进行整体比对；①按照从左到右的顺序，集合A 中的每个元素在集合B 中对应关键字出现的有效次数分别记为，；②按照从右到左的顺序，集合A 中的每个元素在集合B 中对应关键字出现的有效次数分别记为，则；③按照从中间到两边的顺序（切入点的标记：若标准答案字符数为偶数以中间的两个字符相同为准，若为奇数个则以中间的三个字符相同为准），集合A 中的每个元素在集合B 中对应关键字出现的有效次数分别记为，则；123(,)(,)(,)(,)i i i i A B A B A B A B ξξξξ=∨∨。

实现计算机智能化的算法：假设一个关键语句：表述相同意思的方法有种，其他表述不够准确的方法有种，表述不够准确的即使答得完全相同也不能认为这个得分点答得完全没有问题，所以我们要给这些答得不够准确的表述方法相应的加权（），表述相同意思的答得完全相同我们认为完全达到了得分点。

具体的比对方法及单项贴近度的计算采用算法定义；其中种表述不够准确的方法求得的单向贴近度要与它们对应的权重相乘才这个关键语句最后的单向贴近度。

计算机判断考生答案的语句连贯性：假设一个主观题中设置了个关键语句，单向贴近度；其中表示所处位置相同的标记个数。

则01(,)**(,)ik i k A B s s A B δξξ==+∑，其中，为该题语句连贯性的权重。

因此该题的评分公式设计为：其中F 为该题的标准分值，为考生答题信息与标准答案的单向贴近度。

针对上面的算法，下面有几点补充：①若该题所设置的标准答案中关键字中没有涉及到英文字母或者数学公式，则上述所给的算法可以实现自动评分，且所得的分数应该比较合理。

若涉及英文字母或者数学公式时，则上述的单向贴近度的算法就会产生不合理的方面，此时则需要对其进行修正。

我们可以对含有英文字母或者数学公式的关键字的单向贴近度设定为：只有考生答案中对应的英文字母或者数学公式等必须和标准答案的完全相同，才可以设定这个关键字的贴近度为1，否则设定为0（也就是说这样的关键字对应的是一个分明集）。

②考生答题时，不能在输入文字中随意的敲空格键，因为该系统通过得分点的关键字和考生答案进行比对得出单向贴近度的，如果关键字中间出现空格的现象，会影响系统对其的评算。

③这里的关键字即是此题的主要得分点，所以老师或者专家在设置标准答案的时候，要注意不能过于繁琐。

因为如果标准答案的一个得分点过长的话，当计算机识别出考生答案中有和标准答案相同的语句时，由于答案的表述不能和标准答案完全相同，从而使考生的得分与实际应该得分的出入较大。

④由于在一个题目标准答案设置的全过程中，可能有的关键字是部分相同的就可以得分，有的关键字必须是完全相同的才可以得分。

所以在设计系统时，针对每一个题目我们都要有普通关键字输入区（关键字部分相同的就可以得分）和特殊关键字输入区（关键字必须是完全相同的才可以得分）。

⑤对于单项贴近度的算法做了一些改进，由原来的单一的从左到右的贴近，现在改进为从右向左和从中间到两边的顺序，然后对于这三个贴近度进行取大运算。

因为这三种顺序的比较都是为了找出考生答案和标准答案的贴近度的，所以我们要选取最大的为标准。

这样就可以让考生答案的得分点信息能够更加准确的被计算机所捕捉，减少因考生表达方式或者答案不全面而影响得分的公正性。

可以更大程度的抓住考生的得分点，给考生一个合理的分数。

3、核心程序流程图核心程序框架图如下：4、程序实现根据上述算法, 用matlab 设计了函数Approch, 该函数的功能是计算A 贴近于B 的单向贴近度。

该函数代码如下:Function Approch (A,B){a=length(A); % 计算考生答案A的长度b=length(B); % 标准答案中一个关键语句B的长度C1=[]; C2=[];C3=[]; %设置一个空矩阵C1，C2 ，C3k[3]=0;t[3]=0;approach =0;for i=1:a-1 %正序查找标准答案在考生答案中的切入点if B(1)== A(i)&B(2)==A(i+1)if b<=a-i %切入点以后标准答案长度小于考生答案所剩字符C1=(B(1:b)==A(i:i+b-1)); %标准答案与考生答案的比较形成0、1矩阵elseC1=(B(1:a-i+1)==A(i:a)); %形成0、1矩阵endendendfor i=a-1:1 %逆序查找标准答案在考生答案中的切入点if B(b)== A(i)&B(b-1)==A(i+1)if b<=i %切入点以前标准答案长度小于考生答案所剩字符C2=(B(1:b)==A(i:i-b+1)); %标准答案与考生答案比较形成0、1矩阵elseC2=(B(b-i+1:b)==A(1:i)); %形成0、1矩阵endendendif b%2==0 %标准答案的关键语句长度为偶数for i=1:a-1 %从中间查找标准答案在考生答案中的切入点if B(b/2)== A(i)&B(b/2+1)==A(i+1)if b/2>iC3=(B(b/2-i+1:b)==A(1:i+b/2))elseif i<=a-b/2 %切入点前后标准答案长度小于考生答案所剩字符C3=(B(1:b)==A(i-b/2+1:i+b/2)); %标准答案与考生答案比较形成0、1矩阵elseifC3=(B(1:a+b/2-i)==A(i-b/2+1:a)); %形成0、1矩阵endendendelse %标准答案的关键语句长度为奇数for i=1:a-1if B((b-1)/2)== A(i)&B((b-1)/2+1)==A(i+1)& B((b-1)/2+2)==A(i+2) if (b-1)/2>iC3=(B((b-1)/2-i+1:b)==A(1:i+(b+1)/2))elseif i<=a-(b+1)/2 %切入点前后标准答案长度小于考生答案所剩字符C3=(B(1:b)==A(i-(b-1)/2+1:i+(b+1)/2)); %形成0、1矩阵elseifC3=(B(1:a-i+(b+1)/2)==A(i-(b-1)/2+1:a)); %形成0、1矩阵endendendendc(1)=length(C1); %计算矩阵的长度for i=1:c(1) %查找矩阵C1中为1数if C(i)>0k(1)=k(1)+1; %统计出矩阵C1中为1的个数endendif k(1)==0t(1)=0;elset(1)=k(1)/b;endc(2)=length(C2); %计算矩阵的长度for i=1:c(2) %查找矩阵C2中为1数if C(i)>0k(2)=k(2)+1; %统计出矩阵C2中为1的个数endendif k(2)==0t(2)=0;elset(2)=k(2)/b;endc(3)=length(C3); %计算矩阵的长度for i=1:c(3) %查找矩阵C1中为1数if C(i)>0k(3)=k(3)+1; %统计出矩阵C1中为1的个数endendif k(3)==0t(3)=0;elset(3)=k(3)/b;endif t(1)=>t(2) &t(1)=>t(3)approach=t(1) ; %确定最终的贴近度approachelse t(2)=>t(1)&t(2)=>t(3)approach=t(2) ;elseapproach=t(3) ;end}5、权重系数的选择5.1 确定原始权重对标准答案中语句连贯性和各关键词（以下称为指标）设定权重集，表示语句连贯性的权重；邀请若干专家，让他们根据自己的理解和判断，对该主观题的关键语句的权重予以评分，不妨称之为原始权重。