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淺談基于web日志挖掘的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統的設計與實(shí)現
論文關(guān)鍵詞：web日志挖掘 網(wǎng)絡(luò )教學(xué) 聚類(lèi)
論文摘要：現有的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統，雖然自身信息量極其豐富，但教師對學(xué)生的學(xué)習情況缺乏了解，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習需求。Web日志全面記錄學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習的行為，是解決問(wèn)題的有效方法，文章設計并實(shí)現了Web日志挖掘系統，從中發(fā)現相似的學(xué)生群體，以及瀏覽興趣路徑，幫助教師及時(shí)調整站點(diǎn)結構提供寶貴的建議參考。
一、引言
針對某課程的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統網(wǎng)站的服務(wù)器上每天記錄了大量的學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習的行為記錄的，通過(guò)對Web日志進(jìn)行挖掘可[1]以幫助任課教師了解哪些教學(xué)內容學(xué)生比較感興趣，網(wǎng)站的使用情況，根據發(fā)現的信息對網(wǎng)站結構進(jìn)行改進(jìn)，以吸引更多的學(xué)生來(lái)進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習，提高網(wǎng)站的服務(wù)效率。
二、系統需求分析
基于以上的目的，以某職業(yè)院校的某課程的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統為研究對象，設計并實(shí)現了Web日志挖掘系統，取得了較好的實(shí)驗效果。系統主要是對該網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統的日志數據進(jìn)行采樣、預處理[2]，然后運用基于選擇路徑和瀏覽頁(yè)面的聚類(lèi)算法對處理后的數據進(jìn)行模式分析，獲得Web站點(diǎn)用戶(hù)的瀏覽興趣路徑和用戶(hù)聚類(lèi)群。
三、系統功能模塊
系統的功能包含員和用戶(hù)兩部分。管理員主要是設置采樣時(shí)間、配置挖掘參數，修改網(wǎng)站拓撲結構信息；用戶(hù)主要是實(shí)施Web日志挖掘，進(jìn)行用戶(hù)[3]識別、會(huì )話(huà)識別、事務(wù)識別、最后得到用戶(hù)瀏覽興趣路徑。
�。ㄒ唬┕芾韱T功能
管理員主要是該網(wǎng)站的建設者以及該課程的實(shí)訓教師負責設置采樣時(shí)間、設置挖掘參數、添加網(wǎng)頁(yè)改變網(wǎng)站結構。
1.設定采樣時(shí)間：實(shí)現從大量的Web日志數據中選取基于配置文件中的采樣時(shí)間段的日志數據的功能，并將獲取該時(shí)間段的日志數據存儲到數據庫中。管理員通過(guò)修改配置文件更改采樣時(shí)間段（以天為單位）。
2.設置挖掘參數：挖掘參數包括會(huì )話(huà)超時(shí)時(shí)間、選擇路徑興趣度所占的權重wr、瀏覽頁(yè)面興趣度所占的權重wn、瀏覽興趣[4]路徑使用的閾值。會(huì )話(huà)超時(shí)時(shí)間前人實(shí)驗得到的經(jīng)驗值為25.5分鐘，管理員可重新設定；選擇路徑興趣度所占權重與瀏覽頁(yè)面興趣度所占權重之和為1。默認設定為wr=0.5，wn=0.5，可進(jìn)行更改。
3.調整網(wǎng)站拓撲結構：包括調整頁(yè)面順序，添加新的頁(yè)面，刪除過(guò)時(shí)的頁(yè)面等。
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普通用戶(hù)主要指該課程的任課教師、學(xué)生以及該系部的教務(wù)員。
1.用戶(hù)識別：依據規則從日志中識別不同用戶(hù)，并保存用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)信息。主要有2個(gè)規則：第一，不同的用戶(hù)名（UserID）代表不同的用戶(hù)；第二，不同的IP地址代表不同的用戶(hù)。
2.會(huì )話(huà)識別：根據會(huì )話(huà)識別規則，對用戶(hù)數據進(jìn)行會(huì )話(huà)識別，得到用戶(hù)一系列的會(huì )話(huà)數據。同時(shí)提供了基本的會(huì )話(huà)信息，如用戶(hù)的瀏覽路徑序列。會(huì )話(huà)識別后，將會(huì )話(huà)信息保存會(huì )話(huà)信息表中，以備事務(wù)識別使用。
3.事務(wù)識別：根據規則將用戶(hù)會(huì )話(huà)序列分割為事務(wù)，并將事務(wù)序列信息存儲事務(wù)信息表中，作為用戶(hù)聚類(lèi)的數據輸入。
4.用戶(hù)聚類(lèi)：依照聚類(lèi)算法，把所有用戶(hù)劃分為不同的用戶(hù)群，并將用戶(hù)群信息存入用戶(hù)群表中，作為系統的最終數據。
5.瀏覽興趣路徑：找出用戶(hù)瀏覽興趣模式，同時(shí)得到瀏覽興趣路徑的相關(guān)信息，包括瀏覽興趣路徑序列。
四、系統結果分析
實(shí)驗以某職業(yè)院校網(wǎng)絡(luò )教學(xué)管理系統服務(wù)器上的日志為研究對象，搜集了8周的數據，作為系統的測試用例。從實(shí)驗結果中可以看到，瀏覽興趣路徑的長(cháng)度一般不超過(guò)5。這就表示在設計教學(xué)網(wǎng)站時(shí)網(wǎng)站深度不要太深，避免給用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)造成不便。從總體來(lái)看，學(xué)生瀏覽的路徑分為3大類(lèi)，分別是查看作業(yè)、通知、課件。而教學(xué)大綱以及視頻查看的人寥寥無(wú)幾。本算法的執行時(shí)間與網(wǎng)站的URL數目n有關(guān)系，它的時(shí)間復雜度為O（n2）。因此在該網(wǎng)站中當不斷的增加新的頁(yè)面時(shí)，算法的執行時(shí)間也會(huì )隨之增加。當網(wǎng)站的頁(yè)面數目超過(guò)20時(shí)，該算法有待于進(jìn)一步驗證。
參考文獻：
[1]胡迎松,寧海霞.一種新型的Web挖掘數據采集模型[J].工程與科學(xué),2007,29(2):36-39
[2]陳峰.基于Web日志的用戶(hù)興趣聚類(lèi)研究[D][碩士學(xué)位論文].合肥:合肥大學(xué),2008
[3]任曉霞.一種Web日志數據挖掘系統的設計與實(shí)現[D][碩士學(xué)位論文].北京:北京郵電大學(xué),2008
[4]胡可云,田鳳占,黃厚寬.數據挖據理論與應用[M].北京:清華大學(xué)出版社,北京大學(xué)出版社,2008
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