基于Agent考试系统模型的构建

摘要：Agent技术为分布式开放系统的分析、设计和实现提供了一种新方法。针对传统考试系统的局限性，引入Agent技术，设计了基于Agent的考试系统，并给出了各Agent功能结构。

关键词：Agent；考试系统；模型；构建

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2515-02

Construction of Examination Model Based on Agent

WANG Chun-mei

(Bengbu Naval Petty Officer Academy,Bengbu 233012,China)

Abstract: Agent technology has offered a kind of new method for realization,design and the analysis of distribution type open system.According to the limitation of the examination system of tradition,lead into Agent technology,have designed the examination system based on Agent,and have given each Agent function structure.

Key words:agent;examination system;model;construction

1 引言

伴随着网络技术、多媒体技术的发展和广泛应用，网络教学蓬勃发展，技术手段也日新月异，如今新的教学观念、教学手段等方面已有了长足的应用和发展。考试作为教学过程中的重要环节，其作用日益被重视，采用计算机实现考试无纸化是必然的趋势。然而，现在的网上考试系统在考试内容和考试形式上，大大滞后于教学的其他环节。

现有的网上考试系统大多基于C/S结构，在C/S模式下的考试系统中，题库放在服务器端，考生在客户端进行考试。在考试过程中，需要在网络上来回传输包括试题内容在内的许多信息，客户端和服务器端要进行很多次的交互，而在交互期间，基本上都要求保持通信连接。这种模式对网络的带宽和稳定性要求较高。当系统的应用量越来越大时,客户机和服务器的频繁交互使带宽浪费很多。而且,系统的可靠性和响应的及时性在很大程度上将依赖于网络的连通性。因此，现有的基于C/S结构的网上考试系统，存在着网络流量大、网络性能差、难以很好地实现人机交互等问题。

而Agent理论与技术作为开发软件系统的新方法已经得到了学术界的广泛关注。Agent模式摆脱了传统C/S模式的框架，能够将发出服务请求的客户端代码动态地移动到服务器端执行，使得Agent不经过网络传输这一中间环节而直接同服务器进行交互，这将显著地降低对网络带宽要求。对网络的依赖性更小，不需要保持网络的始终连通，提高了网络的利用率。可以实现并行求解，为完成某项任务，用户可以创建多个Agent，同时在相同或不同的节点上运行，移动Agent的并行性可将单一节点的负荷分散到网络的多个节点上，这将使得小系统拥有处理大规模、复杂问题的能力，打破了网络通讯的传统模式，在计算机考试中引入Agent技术，可以在硬件上缓解网络压力，软件上提高交互性，实现智能化。

2 Agent技术

Agent理论与技术研究最早源于分布式人工智能，从80年代末开始从中拓展开来，并与其它领域相互借鉴和融合，得到了广泛的发展。可用来解决复杂分布式现实世界问题，开发处于动态的、不确定环境中的、健壮的、大规模的软件系统。现在已广泛应用于网络管理、信息搜索、分布式协同计算、电子商务等领域，成为计算机科学领域的研究热点问题。它主要有以下一些属性：

自主性，具有独立完成用户所赋予任务的能力。Agent一经初始化后，可不受干预直接执行。Agent控制着自己的外部行为和内部状态，可以被授权去做某种决定，完成具体任务。

反应性，是指Agent能够感知操作环境的变化，对环境中发生的相关事件能及时作出理智的反应。

协作性，Agent具有相互协作的能力，可通过协商解决Agent间存在的各种影响和冲突，这是MAS（Multi Agent System）系统顺利工作的关键。

学习性，Agent是一个开放的系统，在实际工作中能够主动适应环境，扩充自身的知识。

通信性，是指Agent之间能够进行信息交换，既保证Agent个体的独立性，又可根据环境形成Agent群。Agent可以以最小的代价加入系统或从系统中移出。

移动性，是指Agent有能力从一个节点移动到另一个节点。Agent将数据封装在执行的一个线程中，每个Agent独立于其他Agent。

安全性，Agent的通讯内容从不涉及假的信息。可避免恶意的Agent对计算机环境造成破坏。

一个系统中的Agent都服务于同一个目标，他们总是愿意与其他Agent合作，有意避免冲突发生，Agent模型/语言用于定义和构造Agent，Agent关系模型通过Agent间的相互依赖和关系来实现。

与传统的计算机软件相比，Agent根据环境和目标而改变自身状态，而且，这一改变是自身做出的。

3 基于Agent技术的网上考试系统模型

在基于Agent技术的考试系统模型中，引入了Agent的概念，用Agent来定义系统中的各个部件的需求和实现，在考试系统中，Agent既是系统的基本构成单位，又是系统的独立运行实体。基于Agent考试系统的模型如图1所示。

3.1基于Agent的网上考试系统工作流程

考生启动验证Agent进行身份认证，正确认证后，与试卷Agent进行交互发送考试信息。试卷Agent根据登录信息中的课程信息，从中心数据库中抽取相关试题，生成试卷，并为每一套试卷生成相应的标准答案，生成的试卷和标准答案以加密文本文件的方式传送给考试Agent。考试Agent收到试卷后开始计时，考生开始考试，考试时钟从客户机获得时间，每一台客户机的时钟不一定完全相同，但考试时钟运行时间是相同的，这就避免了在C/S模式下由于网络拥塞而造成考生的有效考试时间长短不一的情况。考生在考试期间，试卷Agent还负责把评分Agent发送到考生所在机器指定的目录。考生考试完毕提交试卷或考试时钟终止系统自动交卷。交卷后启动评分Agent进行评分工作，并对试卷进行分析。评分工作完成后将考生的考试成绩和试卷分析结果进行上传，所有考生的成绩和试卷分析结果上传后激活题库管理Agent，题库管理Agent可根据试卷分析结果可适当对题库进行维护，以便试题库更趋于合理。

从上述步骤可以看出，各Agent分工明确，各负其责，同时又相互协作，在满足条件时激发相关的Agent进行工作，构成了一个有机的整体，实现考试顺利进行的共同目标。

3.2 各Agent部件的结构和功能

验证Agent：提供登录界面，收集、验证考生登录信息，并与试卷Agent通信发送考试信息。验证完毕如果成功则退出验证Agent，不成功则提示出错信息。验证Agent的结构图如图2。

试卷Agent：按照不同的组卷策略，从题库中随机抽取符合总体难度系数控制要求的试卷，生成的试卷以加密文本文件的方式提交给考试Agent。其结构如图3。

考试Agent：接受试卷Agent发送的试题信息，进行分析后到考试页面；在考试过程中负责记录考生答题情况与结果，负责定期报告剩余考试时间，考生结束考试或考试时间到，则启动评分Agent进行评分。

评分Agent：对考生的考试结果进行评阅，并将结果传送回服务器。同时根据考生答题的正确性，对各考题的难易程度作出评估，并把评估结果发送给试卷Agent，作为下次出卷的依据。

用户管理Agent：可对中心数据库中的用户信息进行增加、删除、查询及密码修改等，实现对用户的有效管理。

题库管理Agent：可对题库进行有效的管理，可以增加、删除和修改题库中的题目。可设定组卷时需要包括的知识点、难度、题目类型、题目数量以及考试的完成时间等。可提供对题目进行有条件的查询。

整个系统中还有一个管理Agent，它负责从系统总体上协调各Agent。

4 结束语

文中结合Agent技术提出了一种基于Agent的网上考试系统模型，利用Agent构建的考试系统模型，Agent既是系统的基本构成单位，又是系统的独立运行实体。这种新的模型能够有效地减少网络连接时间，减少对网络带宽的占用，大大提高了系统的健壮性、可靠性，充分地发挥网络的作用进行考试。

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