基于语义理解与运行分析的程序题自动评分算法研究的任务书.docx

基于语义理解与运行分析的程序题自动评分算法研究的任务书
任务书
一、任务描述
随着计算机技术的不断发展，编程已经成为计算机专业学生必修课程，学生需要掌握编写程序的基本能力。而随着学生人数的增加，越来越多的作业和任务需要老师去评分，这对于老师的工作量和效率带来了很大的压力。
因此，本项目旨在研究基于语义理解和运行分析的自动评分算法，自动评分算法可以对学生提交的程序进行自动分析和评分，减少老师评分的工作量，节约时间和提高工作效率。
二、任务目标
本项目主要研究基于语义理解和运行分析的自动评分算法，主要解决以下问题：
1.研究符合语法规则的程序与实现目标功能的程序的区别，进行程序的语义理解。
2.构建程序的抽象语法树，进行程序代码的分析和优化。
3.根据程序分析的结果，实现对程序正确性、效率和健壮性等方面的评价，得到一个合理的分数。
三、任务难点
自动评分算法的研究是一项涉及多学科、多领域、多难点的综合性课题，主要解决以下难点：
1.如何实现程序的语义理解？
2.如何建立抽象语法树分析程序代码？
3.如何根据程序分析结果给出一个合理的分数？
四、研究方法
本项目主要采用如下方法：
1.研究语义分析和程序优化算法，在符合语法规则的程序和实现目标功能的程序之间进行区分。
2.构建程序的抽象语法树，并对抽象语法树进行分析和优化。
3.利用程序分析结果对程序的正确性、效率和健壮性等方面进行评价，得到一个合理的分数。
五、阶段与进度
本项目的实施主要分为如下阶段：
1.初步调研阶段（第1-2周）
主要对自动评分算法进行相关调研，研究语义分析和程序优化算法，并寻找与之相关的技术文献和程序样例代码。
2.系统设计阶段（第3-6周）
主要根据调研结果，进行系统设计和模型构建，并进行编码和调试。
3.算法优化阶段（第7-9周）
主要对自动评分算法进行进一步优化和改进，提高算法的精度和效率。
4.实验测试阶段（第10-12周）
主要进行实验测试，评估系统的性能，并根据测试结果进行系统的优化和改进。
六、预期结果
本项目的预期结果是实现基于语义理解和运行分析的自动评分算法，可以对学生提交的程序进行自动分析和评分，并得出一个合理的分数，这可以极大地减少老师评分的工作量，提高评分效率，从而提高教学质量。
七、参考文献
1.Pasca,M.(2019).DevelopinganAutomatedGradingSystemforComputerProgrammingCourses.JournalofEducationandPractice,10(5),61-70.
2.Zhang,Q.,Li,L.,&Zheng,X.(2020).AnAutomatedCodeAssessmentSystemBasedonSemanticAnalysisandOptimization.JournalofComputers,15(3),273-282.
3.Lee,J.,Kim,D.,&Lee,J.(2018).AnAutomatedProgrammingAssignmentGradingSystemforCLanguageBasedontheRulesfromGCCCompiler.JournalofAdvancesinInformationTechnology,9(3),146-150.