有限狀態機算法在畢業論文格式的應用

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摘要:畢業論文是高校衡量大學生是否達到畢業要求的重要標準，各高校對畢業論文的格式有著嚴格的要求。為了使畢業論文符合格式文件的要求，學生、導師需要花費大量的精力在人工審閱論文格式上，費時費力且容易出現疏忽。針對這個問題，本文開發了一種基于有限狀態機的畢業論文格式檢測系統，并以棗莊學院信息科學與工程學院作為實際應用場景。實際測試結果表明，該系統具有較好的應用價值，能夠對本科畢業論文進行準確地格式檢測。

關鍵詞:有限狀態機；格式檢測；畢業論文

1引言

畢業論文是大學生在校的最后一個學業環節，是高校衡量大學生是否達到畢業要求的重要標準。各高校在畢業論文的內容、格式上都有著嚴格的要求，通常不符合要求者不允許參加答辯[1]。為了使畢業論文符合格式文件的要求，學生、導師需要花費大量的精力在人工審閱論文格式上，費時費力且容易出現疏忽。一些細小的格式問題利用肉眼通常難以發現[2]。針對這個問題，本文開發了一種基于有限狀態機的畢業論文格式檢測系統，并以棗莊學院信息科學與工程學院作為實際應用場景。對全院1屆0名本科畢業生測試結果表明，該系統具有較好的應用價值，能夠對本科畢業論文進行準確地格式檢測，可以大幅度降低學生和導師的工作量。

2有限狀態機

棗莊學院畢業論文有著嚴格的格式要求。本科畢業論文主要內容可分成封面、作者聲明、摘要、目錄、正文等九個部分。各部分之間會再次進行細分，例如正文部分可以分為第1章、第2章等，第1章中又可以分為第1.1小節、第1.2小節等。因此從整體上看，畢業論文格式是一種復雜而又規范的數據結構。

2.1算法簡介

有限狀態機是一種進行對象行為建模的工具和算法，其作用主要是描述對象在生命周期內所經歷的狀態序列[3]。有限狀態機通常包括用于描述系統狀態的有限狀態集、描述系統輸入的輸入集、系統狀態轉移規則集三大部分。目前有限狀態機廣泛應用于地址識別、建模應用行為、硬件電路設計、編譯器等領域[4]。

2.2格式檢測

本系統創新性地將有限狀態機算法應用于畢業論文格式檢測中，將畢業論文看作一個動態系統，將論文全部文字抽象成為狀態序列。論文系統分為封面、作者聲明、摘要、目錄、正文、圖、表、參考文獻、致謝等九個大狀態。同時每個大狀態又可以具體向下細分，例如摘要可以再次細分為摘要中文題目狀態、摘要中文正文狀態、摘要中文關鍵字狀態、摘要英文題目狀態、摘要英文正文狀態、摘要英文關鍵字狀態，正文部分可以第一章狀態、第二章狀態、第三章狀態等，第一章狀態又可以再次細分為第1.1節狀態、第1.2節狀態等。圖1系統轉態轉移示例每種狀態之間可以通過狀態轉移規則集進行轉移。當系統遇到輸入集中特定文字時，即可完成狀態轉移。例如當系統處于“作者聲明”大狀態時，遇到輸入黑體三號的“摘要”，即轉移為“摘要”大狀態；當系統處于“參考文獻”第1篇文獻狀態時，遇到輸入為“[2]xxxx”時，即轉移為“參考文獻”第2篇文獻狀態；當系統處于“正文”第1.1小節狀態時，遇到輸入為單獨一行的“1.2xxxx”時，即轉移為“正文”第1.2小節狀態。

3系統設計與實現

根據高校實際應用場景以及師生需求，本系統可分為前端網頁、后端檢測系統、數據庫系統三部分。這三部分都部署在阿里云WinServer服務器中。師生通過瀏覽器訪問網站就可以實現檢測，無需在本地安裝客戶端。

3.1前端網頁設計

系統前端網頁使用Java語言編寫，利用目前較為流行的SSM框架[5]。網頁基本功能包括學生注冊登錄、Word格式論文上傳、PDF檢測報告下載三大功能。

3.2后端檢測系統設計

畢業論文通常使用Word軟件撰寫。該軟件屬于Office套件內容，由微軟公司開發。其相關操作對C#語言支持良好。后端系統主要使用C#語言編寫，核心是基于OpenXMLSDK技術的控制臺程序[6-7]。其中實現了上文所述的有限狀態機算法，能對學位論文中封面（內封面和外封面）、作者聲明、摘要、目錄、正文、圖、表、參考文獻、致謝等九個部分進行詳細的檢測，并生成逐句檢測的PDF檢測報告。檢測報告中錯誤部分用紅色標記，警告部分用黃色進行提示，方便學生進行修改與完善。

3.3數據庫系統設計

本系統使用MySql數據庫提供存儲服務，主要用于存儲學生用戶賬號信息（學號、密碼、學院、年級等）和論文格式要求的詳細參數（正文字間距、正文字體尺寸）。由于高校學位論文格式不是一成不變的，每年可能會進行動態微調，因此將論文格式存儲在數據庫中，可以方便修改，并且可以方便地遷移至其他高校的畢業中，提高了本系統的可移植性。

4系統測試

為測試畢業論文格式檢測系統的實際應用效果，將該系統應用于棗莊學院信息科學與工程學院1屆0名本科畢業生學位中。測試結果表明，該系統具有較好的應用價值，能夠對本科畢業論文進行準確地格式檢測，可以大幅度降低學生和導師的工作量，得到了廣大師生的一致好評。

5結束語

針對傳統人工審閱畢業論文格式費時費力問題，本文開發了一種基于有限狀態機的畢業論文格式檢測系統，并以棗莊學院信息科學與工程學院作為實際應用場景，取得了較好的應用效果。未來打算將其進一步完善與擴展，應用于研究生和其他院校的畢業論文格式檢測中。

參考文獻

[1]張巍巍.學位論文格式規范性自動檢測系統設計與實現[碩士學位論文].大連理工大學,大連,

[2]賴曉晨,姜瑞勛,于紅,佟露.學位論文格式自動檢查方法研究與實現.教育現代化,,6(57):28-22

[3]譚同超.有限狀態機及其應用[碩士學位論文].華南理工大學,廣州20

[4]冀杰,黃巖軍,李云伍,吳飛.基于有限狀態機的車輛自動駕駛行為決策分析.汽車技術,8(12):1-7

[5]李洋.SSM框架在Web應用開發中的設計與實現.計算機技術與發展,6,26(12):-14

[6]吳國輝.面向Office操作題的自動閱卷系統設計與實現[碩士學位論文].南京師范大學,南京,7

[7]李騰.基于OpenXML的WEB自定義報表的研究與應用[碩士學位論文].南昌大學,南昌,5

作者：曹旨昊 秦槐陽 范元昊 石曜華 單位：棗莊學院信息科學與工程學院