计算机程序抄袭检测系统的设计方案

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摘 要：为解决计算机程序设计类课程教师,在批改学生编程实践作业时,还要额外费力的检查学生作业抄袭情况的问题,提出了计算机程序抄袭检测系统的设计方案.设计的计算机程序抄袭检测系统以程序相似度计算技术作为核心技术,可以对学生提交的程序设计作业进行全自动的抄袭检测,找出其中相似性较大的程序文档对,从而帮助教师在大量的学生程序作业中找出存在抄袭嫌疑的作业.计算机程序抄袭检测系统的使用,将能大大的减轻教师的工作负担、提高工作效率.该文对计算机程序抄袭检测系统的设计方案,为计算机程序抄袭检测系统的建立提供了强有力的支撑.

关 键 词：计算机程序；程序设计；抄袭检测；电化教学；系统设计

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)04-0799-02

DesignSchemeofComputerProgramCopyDetectionSystem

LIXu-dong

(InstituteofAppliedMathematics,ZhejiangUniversityofFinance&Economics,Hangzhou310018,China)

Abstract:Inordertosolvetheproblemthattheteacherswhoteachputerprogrammingshouldhardlydetectifthereexistshomeworkcopyingbetweenstudentswhiletheteacherslookoverthestudents’puterprogramminghomework,thedesignschemeofputerprogramcopydetectionsystemisproposed.Theproposedputerprogramcopydetectionsystemmakestheprogram-similarityputationbethecoretechnology,thusitcanautomaticallydetecttheprogramminghomeworkcopyingbetweenstudentsandfindthemaxsimilarityofprogram-documentspair,soastohelptheteacherindthemostprogramminghomeworkcopyingbetweenstudents.Theusingofputerprogramcopydetectionsystemcanmostreleasetheburdenofworkandmostimprovetheefficiencyofworkforteachers.Theproposeddesignschemeofputerprogramcopydetectionsystemgivesagreatsupportofthebuildingoftheputerprogramcopydetectionsystem.

Keywords:puterprogram,programdesign,copydetection,electronicallyteaching,systemdesign

各类院校计算机程序设计类的课程教学都十分注重学生程序设计实践能力的培养,故而有比较多的编程实践作业要求学生课后去做.然而或多或少的,就有那么一部分学生,因其惰性或者没有踏踏实实上好课等原因,会去抄袭他人的编程实践作业.这些学生对编程实践作业的抄袭行为,大大的影响了学生编程实践教学的效果.而且,也造成了教师在批改学生编程实践作业之时,还要额外的在有抄袭嫌疑的编程实践作业上检查抄袭,从而大大的增加了教师的教学负担.为解决这一问题,该文将设计能对学生提交的程序设计作业进行全自动的抄袭检测的计算机系统.

1计算机程序抄袭检测的关键技术

该文将设计的计算机程序抄袭检测系统的关键是程序抄袭检测技术,而程序抄袭检测技术的核心是程序相似度计算技术[1,2].

计算机程序代码的相似度计算,是指利用计算机实现对两个程序代码文档相似程度的数值化自动度量.程序相似度计算技术现已被广泛的应用于数字信息知识产权保护中的程序代码复制或抄袭检测[3]、软件工程实施过程中的程序代码重用管理[4]等.文献[5]对当前常见的程序相似度计算技术进行了分类叙述和简要分析,并阐述了程序相似度计算技术在计算机程序设计类课程教学中的应用――但文中对程序相似度计算技术在教学中的应用需要基于计算机程序抄袭检测系统.

到目前,许多国外大学都已建立了自己的计算机程序抄袭检测系统[6],如：美国斯坦福大学的MOSS系统、德国卡尔斯鲁厄大学的JPlag系统、美国威奇塔州立大学的SIM系统、澳大利亚悉尼大学的YAP3系统等.这些系统都是综合利用程序相似度计算技术中的基于属性计数的方法[7]和基于结构度量的方法[8]来作为实现计算机程序抄袭检测系统的关键技术的.

2计算机程序抄袭检测系统的设计

2.1系统的需求和功能分析

对学生提交的程序设计作业（电子文档）,在未作抄袭检测前,教师还不知道哪些程序文档之间存在着抄袭现象；因此,设计的计算机程序抄袭检测系统应该要对所有的程序文档进行两两之间的抄袭检测,最终给出两两的相似度计算结果(相似度一般以百分比的形式给出).同时,考虑到系统使用者的常规思维和习惯,设计的计算机程序抄袭检测系统还应在计算出两两的相似度后,按相似度由高到低逐一进行排列.这样,就可以根据系统的抄袭检测结果(相似度),找出相似性较大的程序文档对,从而快速、有效的确定存在抄袭嫌疑的程序文档.

2.2系统功能的详细设计

根据上面的分析,计算机程序抄袭检测系统应该至少包括下面的三个功能：

1)选取和罗列待抄袭检测的程序文档的路径和文件名.对罗列出待抄袭检测的程序文件列表可以添加新的程序文件,也可以移除指定的程序文件或清空整个程序文件列表.

2)计算程序文档对的相似度.首先,对待抄袭检测的程序文件列表中所有的文件进行两两配对,即每个程序文件均与其他所有的文件配对；然后,分别计算每个程序文档对的相似度；最后,按计算出的相似度由高到低逐一进行排列和显示.这里,用到计算机程序的相似度计算技术,因此,本功能是系统的核心.

3)对相似度较高的程序文档对作进一步的详细比对.由于程序文档对的相似度较高意味着该程序文档对存在的抄袭嫌疑较大,因此,若计算出的程序文档对的相似度有一些比较高,就需要作进一步的详细比对以确定抄袭或排除抄袭.这个可以通过同时显示两个程序文档,并突出显示它们相同的部分来实现.对于计算出的具有较低相似度的程序文档对,我们就可以直接断定它们之间不存在抄袭.

2.3系统数据流程图

根据前面详细描述的系统需求和功能分析、系统功能详细设计,可以归纳出系统的数据流程图,如图1所示.

3结束语

该文首先简述了计算机程序抄袭检测的关键技术及其应用,然后提出了计算机程序抄袭检测系统的设计方案.本文设计的计算机程序抄袭检测系统以程序相似度计算技术作为核心技术,可以对学生提交的程序设计作业进行全自动的抄袭检测,找出其中相似性较大的程序文档对,从而帮助教师在大量的学生程序作业中找出存在抄袭嫌疑的作业.计算机程序抄袭检测系统的使用,将能大大的减轻教师的工作负担、提高工作效率.本文对计算机程序抄袭检测系统的设计方案,为计算机程序抄袭检测系统的建立提供了强有力的支撑.