基于抽象语法树的编程题自动评分系统的研究与应用.pdf

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1、分类号UDC密级——单位代码lQ!墨!基于抽象语法树的编程题自动评分系统的研究与应用陈嫒媛指导教师李延珩职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科与专业计算机科学与技术(计算机软件与理论)论文完成日期2011年5月论文答辩日期2011年6月答辩委员会主席7TheResearchandApplicationofAutomaticScoringSystemBasedonAbstractSyntaxTreeAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfi

2、llmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyChenYuanyuan(ComputerScienceandTechnology)ThesisSupervisor：ProfessorLiYanhengMay2011大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文==基王垫筮适洼挝鲍缠猩题自麴透筮丕红数硒塞当廛旦==。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究

3、做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：’硇亟亟学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位

4、论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。不保密口(请在以上方框内打“√"．)论文作者签名：硌皿渡导师签名：季够斫日期：≯·1年7月Z日√中文摘要摘要近年来，随着在线考试系统的推广和流行，针对计算机自动评分技术的应用研究已迅速地发展并成熟起来。但是，目前大多数的在线考试系统，由于无法或不能很好地实现对主观题的评分，在试题选择方面进行了限制，只抽取

5、一些客观题进行测试，而忽略了对主观题特别是能够真正测试学生编程能力的编程题的考查。因此，对编程题进行自动评分已成为目前自动评分领域的研究热点，具有理论和现实意义。目前，大多数的研究都将系统依赖图作为程序的中间表示形式，将考生程序和答案程序转换为这种中间形式，然后在此基础上进行评分。但由于抽象语法树较系统依赖图存储效率高、易于遍历和操作，且更适合表达式的语法结构，本文采用抽象语法树作为程序的中间表示，在此基础上对考生程序进行分析，并模拟人工评分的思路，提出了基于抽象语法树的编程题自动评分的解决方案。该方案在抽象语法树的基础

6、上，运用本文给出的表达式和控制结构的标准化规则，对程序中的表达式和控制结构进行标准化，以消除代码的多样化，减少答案模板的数量。同时，本文运用基于结点权值的树编辑距离算法对经过标准化的考生程序和答案程序对应的抽象语法树进行表达式和控制结构的匹配，计算它们的相似度，以此作为考生程序最后得分的重要依据。此外，本文还结合编译原理中的词法分析和语法分析对考生程序进行词法和语法错误检测，并将其作为考生程序得分的依据之一。最后，对本方案进行了实验验证，通过将其应用于C语言考试系统的编程题模块中，验证了该方案的可行性和评分结果的合理性。

7、关键词：自动评分；抽象语法树；表达式标准化；控制结构标准化；树编辑距离英文摘要ABSTRACTInrecentyears，谢t11thepromotionandpopularityoftheonlineexaminationsystem，theappliedresearchaboutautomaticscoringtechnologyhasrapidlydevelopedandbecomemature．However,atpresent，mostoftheonlineexaminationsystems，whichare

8、unabletogiveagoodscoreonthesubjectiveitems，confinesthetypesofexaminationquestionsintheobjectiveitems，whileoverlookingthetestofsubjectiveitemsandprogrammingques