基于数据挖掘的大学生涯规划专家系统的研究与实现

摘要

在网络时代的大背景下，社会计算机化和功能强大的数据收集存储工具的快速发展带来了数据爆炸式的增长，而数据的迅速增长、广泛使用和海量存储使我们从信息时代步入了大数据时代。随着我国高等教育的不断推进，大学毕业生的数量不断增加，随之而来的是需就业人群的增加。高校学生的就业形势非常严峻，但是很多高校缺乏对大学生学业和就业方面客观而系统的指导。根据上述的应用背景，本文提出了基于数据挖掘的大学生涯规划专家系统这一研究课题。在研究了数据挖掘技术、专家系统技术和大学生就业方面国内外学术成果的基础上，总结出了使用数据挖掘技术对已经毕业学生的行为数据进行挖掘，找出隐藏在数据背后的知识，并将这些知识运用在对在校学生的生涯规划指导工作上的设计思路。 本文针对系统算法完成了以下工作：（1）对数据挖掘和专家系统等相关技术国内外研究的情况进行了阐述，并从系统需求、系统技术和系统性能的角度对系统进行了详尽的分析。（2）根据系统技术分析，提出了先聚类后分类的策略来实现实现系统的数据挖掘算法。使用Canopy算法对k-means算法进行预处理，提高了聚类算法的准确度和性能，然后在改进的聚类算法的基础上，结合数据预处理技术和真实的学生数据，完成了专家系统知识库的搭建；引入协调因子改进了C4.5算法信息增益率的计算方法，并以改进的决策树算法为基础完成了专家系统推理机的建立。最后使用真实的学生数据对专家系统推理机制的效果进行了评价。 本文针对系统实现完成了以下工作：（1）根据系统需求分析，将系统的功能分为针对学生用户的前台业务功能和针对管理员的后台管理功能两个部分和不同的功能模块，对各功能的运行流程进行了设计。（2）搭建起系统的服务器框架，然后使用相关技术完成了系统各功能模块和人机交互网页的实现，并建立了系统的数据库。（3）对系统各功能模块进行了测试，以保证系统功能完善；使用专业软件对系统服务器的性能进行了测试，考查系统服务器的性能。最后对论文的研究工作进行了总结，并对后续研究和改进的方向做了展望。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 项目背景与意义

1.2 国内外研究状况

1.2.1 数据挖掘技术国内外研究状况

1.2.2 专家系统国内外研究状况

1.3 论文的结构安排

第二章 系统分析

2.1 系统需求分析

2.1.1 前台业务功能分析

2.1.2 后台管理功能分析

2.2 系统技术分析

2.2.1 专家系统技术

2.2.2 数据挖掘技术

2.2.3 系统软件技术

2.2.4 系统算法分析

2.3 系统性能分析

2.4 本章小结

第三章 专家系统核心算法研究与实现

3.1 算法研究基础

3.1.1 k-均值算法

3.1.2 k-均值算法分析

3.1.3 C4.5算法

3.1.4 C4.5算法分析

3.2 知识库核心算法研究与实现

3.2.1 Canopy算法研究

3.2.2 基于Canopy算法预处理的改进k-means算法

3.2.3 Canopy_k-means算法性能分析

3.2.4 系统数据预处理

3.2.5 知识库和知识获取机制的构建

3.3 推理机核心算法研究与实现

3.3.1 C4.5算法的改进

3.3.2 基于改进C4.5算法的推理机实现

3.3.3 就业指导功能推理结果分析

3.3.4 与传统学生就业指导方法的对比

3.4 本章小结

第四章 系统设计与实现

4.1 系统总体设计

4.2 系统功能设计

4.2.1 注册和登录功能设计

4.2.2 用户信息维护功能设计

4.2.3 信息查询功能设计

4.2.4 生涯规划功能设计

4.2.5 信息发布功能设计

4.2.6 课程信息管理功能设计

4.2.7 教师信息管理功能

4.2.8 权限管理功能设计

4.3.1 数据库总体设计

4.3.2 数据表设计

4.4 系统实现概述

4.5 系统功能实现

4.5.1 注册登录模块实现

4.5.2 用户信息维护功能实现

4.5.3 学生信息查询功能实现

4.5.4 校园事务功能实现

4.5.5 生涯规划功能实现

4.5.6 系统信息功能实现

4.5.7 学生管理功能实现

4.5.8 院系管理功能实现

4.5.9 系统信箱功能实现

4.5.10 系统高级管理员功能实现

4.6 本章小结

第五章 系统测试

5.1 系统测试环境

5.1.1 系统硬件测试环境

5.1.2 系统软件测试环境

5.2 系统功能测试

5.2.1 注册登录功能测试

5.2.2 前台业务功能测试

5.2.3 后台管理功能测试

5.3.1 服务器负载测试

5.3.2 服务器压力测试

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果