[發(fā)明專利]一種知識(shí)地圖上導(dǎo)航學(xué)習(xí)路徑的生成方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110312711.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102508874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭慶華;黃香君;劉均;王昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種知識(shí)地圖上導(dǎo)航學(xué)習(xí)路徑的生成方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)用戶登入后，判斷知識(shí)地圖的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)表Gen_T是否為空；知識(shí)地圖是一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖(V，E)，記作KM；V＝V₁∪V₂是KM所描述的學(xué)科領(lǐng)域包含的知識(shí)單元的集合，E是V中知識(shí)單元之間學(xué)習(xí)依賴關(guān)系的集合；這里的知識(shí)單元是指具有完備表達(dá)能力的基本知識(shí)單位，包括定義、定理、算法；學(xué)習(xí)依賴關(guān)系是V上的一種二元關(guān)系，形式化描述為：

(∃<Oi,Oj>∈E)⇔(∃Oi∈V)(∃Oj∈V)((Un(Oj)=1)⇒(L(Oi)=1))---(1.1)]]>

其中，O_i被稱為O_j的認(rèn)知前件，O_j是O_i的認(rèn)知后件；L(O_i)是V上知識(shí)單元已被學(xué)習(xí)理解的狀態(tài)函數(shù)，如果學(xué)習(xí)理解了O_i，則L(O_i)＝1，反之L(O_i)＝O；Un(O_i)是V上知識(shí)單元可以被學(xué)習(xí)理解的狀態(tài)函數(shù)，如果可以學(xué)習(xí)理解O_i，則Un(O_i)＝1，反之Un(O_i)＝O；

任意知識(shí)單元O_i∈V的認(rèn)知前件集合記為被稱為O_i的入度；任意知識(shí)單元O_i∈V的認(rèn)知后件集合記為被稱為O_i的出度；被稱為O_i的度；是有認(rèn)知后件的知識(shí)單元的集合，即成立；是沒(méi)有認(rèn)知后件的知識(shí)單元的集合，即成立；Gen_T是KM的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)表，并以廣義表為元素；是知識(shí)單元O_i的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，其中ID_i是O_i的標(biāo)示符，具有“X的Y”的形式，是O_i在總路徑t-nlr中的順序號(hào)；是O_i的層級(jí)水平，表示在KM上學(xué)習(xí)O_i的難度等級(jí)；是O_i的學(xué)習(xí)中心度，表示理解O_i對(duì)學(xué)習(xí)KM上其他O_j的重要程度；是以O(shè)_i的認(rèn)知前件為元素的廣義表；是以O(shè)_i的認(rèn)知后件為元素的廣義表；總路徑t-nlr是由KM中所有知識(shí)單元構(gòu)成的一個(gè)序列：

t-nlr(1)，t-nlr(2)，...，t-nlr(i)，t-nlr(i)，t-nlr(i+1)，...，t-nlr(|V|)(1.2)

且，序列(1.2)同時(shí)滿足以下5個(gè)條件：

1)(∀O′∈V)⇒∃i(1≤i≤|V|)(t-nlr(i)=O′);]]>

2)(|C_t-nlr(1)|＝0).and.(|F_t-nlr(|V|)|＝0))；

3)∀i(1≤i<|V|)(L(t-nlr(i))=1)⇒(Un(t-nlr(i+1))=1);]]>

4)(L(t-nlr(|V|))=1)⇒(Un(KM)=1);]]>

5)(∀i∀k)((1≤i<k≤|V|)(lIDi=lIDk))⇒(dIDk≤dIDi);]]>

(2)如果Gen_T為空，則生成總路徑t-nlr；否則，直接挖掘pre-k_U；生成t-nlr是指分別按照的升序和的降序?qū)中所有O_i進(jìn)行二次排序；pre-k_U是一個(gè)|V|維布爾向量，用于描述U對(duì)t-nlr中知識(shí)單元已經(jīng)學(xué)習(xí)理解的狀態(tài)，其第i分量取值應(yīng)滿足條件：

((pre-kU(i)=1)⇔(L(t-nlr(i))=1)).or.((pre-kU(i)=0)⇔(L(t-nlr(i)=0))---(1.3)]]>

(3)生成Gen_T是將KM中知識(shí)單元O_i的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)按照的升序依次添加到Gen_T中；

(4)挖掘pre-k_U是指從用戶U的訪問(wèn)日志中挖掘出用戶已學(xué)知識(shí)L_U，生成用戶已學(xué)知識(shí)向量pre-k_U；用戶已學(xué)知識(shí)L_U是一個(gè)知識(shí)單元集合，其中條件成立；生成pre-k_U就是根據(jù)L_U中知識(shí)單元應(yīng)滿足條件和條件(1.3)確定pre-k_U的每個(gè)分量的值，即，如果且O′＝t-nlr(i)，則pre-k_U(i)＝1；否則，pre-k_U(i)＝0；

(5)生成用戶導(dǎo)航學(xué)習(xí)路徑nlr_U；nlr_U是一個(gè)滿足學(xué)習(xí)充分必要性和學(xué)習(xí)優(yōu)化性的知識(shí)單元序列O₁O₂...O_iO_i+1...O_mO_U；O_U是U當(dāng)前準(zhǔn)備學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，是一個(gè)知識(shí)單元；所謂學(xué)習(xí)充分性，表現(xiàn)為用戶U當(dāng)前滿足條件(1.4)：

∀i(1≤i≤m)((Un(O1)=1).and.((L(Oi)=1)⇒(Un(Oi+1)=1))(Om+1=OU))---(1.4)]]>

學(xué)習(xí)必要性，表現(xiàn)為用戶U在學(xué)習(xí)過(guò)程中滿足條件(1.2)：

(Un(OU)=1)⇒∀Oi(L(Oi)=1)(1≤i≤m)---(1.5)]]>

學(xué)習(xí)優(yōu)化性，表現(xiàn)為nlr_U中知識(shí)單元之間的學(xué)習(xí)順序滿足條件(1.3)：

(∀i∀j)((1≤i<j≤|V|).and.(lIDi=lIDj).)⇒(dIDj≤dIDi)---(1.6)]]>

生成nlr_U是指從O_U開(kāi)始，沿著學(xué)習(xí)依賴關(guān)系的逆序逐級(jí)在KM中找到不在L_U中的知識(shí)單元集合并生成nlr_U的可以學(xué)習(xí)理解狀態(tài)向量r_U；r_U是一個(gè)|V|維布爾向量，用于描述U為了學(xué)習(xí)理解O_U而應(yīng)該對(duì)t-nlr中知識(shí)單元可以學(xué)習(xí)理解的狀態(tài)，即，如果且O″＝t-nlr(i)，則r_U(i)＝1；否則，r_U(i)＝0。