[發(fā)明專利]一種知識(shí)地圖映射生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610063529.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105760428B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周東波;劉三女牙;程小鷗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于教育信息化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種知識(shí)地圖映射生成方法。

背景技術(shù)

隨著教育認(rèn)知理論的進(jìn)步和教育信息化技術(shù)的發(fā)展，知識(shí)地圖日益受到人們的關(guān)注，隨著互聯(lián)網(wǎng)+的發(fā)展，迫切地需要一個(gè)自主的基于知識(shí)地圖的知識(shí)組織平臺(tái)，而知識(shí)地圖的生成方法與展示效果則是知識(shí)地圖的基礎(chǔ)與核心。目前，我國(guó)對(duì)知識(shí)地圖的研究與應(yīng)用還處于初級(jí)階段，很多技術(shù)都只是簡(jiǎn)單地吸收國(guó)外現(xiàn)有的知識(shí)導(dǎo)圖等表達(dá)與展現(xiàn)方法。進(jìn)行教育資源組織與深層次應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)，圖形展示層次感不清楚，資源聚合略顯雜亂，使用節(jié)點(diǎn)與邊進(jìn)行知識(shí)表達(dá)時(shí)，過(guò)多地關(guān)注于知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，而忽略知識(shí)的層次性、知識(shí)內(nèi)在的知識(shí)量以及個(gè)性特征。

知識(shí)地圖的映射生成方法一定程度上針對(duì)所研究知識(shí)類型的特征，簡(jiǎn)化一般知識(shí)間各類型的關(guān)系，建立起層次性、關(guān)聯(lián)性、類型性以及知識(shí)量屬性的表達(dá)，建立映射到類世界地圖的二維平面，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)空間到地圖認(rèn)知空間的映射轉(zhuǎn)換，形象地降低認(rèn)知門(mén)檻，建立類似地圖展示平臺(tái)的資源組織框架。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種知識(shí)地圖映射生成方法，針對(duì)所研究知識(shí)類型的特征，簡(jiǎn)化一般知識(shí)間各類型的關(guān)系，建立起層次性、關(guān)聯(lián)性、類型性以及知識(shí)量屬性的表達(dá)，建立類似二維世界地圖的類似表達(dá)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)空間與地圖空間的映射，為知識(shí)的表達(dá)提供新的形象方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種知識(shí)地圖映射生成方法，其特征在于，包括：

(1)以知識(shí)的層次關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系屬性為輸入?yún)?shù)，通過(guò)空間層次剖分與曲線填充計(jì)算，得到知識(shí)映射到二維平面地圖的坐標(biāo)；

進(jìn)一步包括如下步驟：

(1-1)統(tǒng)計(jì)層次關(guān)系的總層數(shù)L，其中，第i層的知識(shí)單元集合為X_i，i＝1,2,…,L，X_i＝{KDD_j|j＝1,2,…,N_i}，KDD_j為第i層的第j個(gè)知識(shí)單元，N_i為第i層中知識(shí)單元的個(gè)數(shù)；

(1-2)定義知識(shí)單元的平面坐標(biāo)為與層次關(guān)系值h和關(guān)聯(lián)關(guān)系值r相關(guān)的函數(shù)；

(1-3)遍歷所有層，計(jì)算得到各層的子分格網(wǎng)參數(shù)；

其中，第i層的子分格網(wǎng)參數(shù)

(1-4)根據(jù)各層的子分格網(wǎng)參數(shù)，對(duì)各層對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域進(jìn)行格網(wǎng)空間劃分，并建立填充曲線，計(jì)算填充曲線的長(zhǎng)度；

(1-5)計(jì)算各層中所有知識(shí)單元的關(guān)聯(lián)關(guān)系值之和，進(jìn)而計(jì)算其與該層對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域的填充曲線長(zhǎng)度之比；

(1-6)計(jì)算各層中每個(gè)知識(shí)單元在該層對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域的填充曲線上的位置，進(jìn)而由曲線分割算法反推得到每個(gè)知識(shí)單元的平面坐標(biāo)；

(2)以知識(shí)類型屬性為輸入?yún)?shù)，利用圖元參數(shù)定義與分形計(jì)算，生成知識(shí)單元映射到二維平面的幾何圖形形狀；

(3)以知識(shí)的信息量為輸入?yún)?shù)，計(jì)算信息量與二維地圖區(qū)域投影面積比，通過(guò)面積比計(jì)算知識(shí)單元映射到二維地圖區(qū)域的外包圍盒大小，利用最大外接矩形算法控制知識(shí)單元的圖形大??；

(4)以知識(shí)屬性及用戶偏好為輸入?yún)?shù)，優(yōu)化地圖圖形形狀與圖形著色，生成比例適度的知識(shí)地圖。

優(yōu)選地，所述步驟(1-4)中，第i層對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域的填充曲線長(zhǎng)度Len_i通過(guò)如下方法計(jì)算得到：

(A1)將第i層對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域劃分為個(gè)格網(wǎng)；

(A2)將第s行第t列的格網(wǎng)標(biāo)記為(s,t)，以2×2格網(wǎng)為單元，選取(s,t)、(s,t+1)、(s+1,t+1)和(s+1,t)四個(gè)格網(wǎng)，依次將這四個(gè)格網(wǎng)的中心點(diǎn)連接成線；

(A3)依次將(s+2,t)、(s+2,t+1)、(s+3,t+1)和(s+3,t)四個(gè)格網(wǎng)的中心點(diǎn)連接成線；

(A4)將(s+1,t+1)和(s+2,t)的中心點(diǎn)連接成線；

(A5)依次將(s,t+2)、(s,t+3)、(s+1,t+3)和(s+1,t+2)四個(gè)格網(wǎng)的中心點(diǎn)連接成線；

(A6)將(s+1,t+1)和(s,t+2)的中心點(diǎn)連接成線；

(A7)依次將(s+2,t)、(s+2,t+1)、(s+3,t+1)和(s+3,t)四個(gè)格網(wǎng)的中心點(diǎn)連接成線；

(A8)將(s+1,t+3)和(s+2,t)的中心點(diǎn)連接成線；

(A9)計(jì)算步驟(A2)～(A8)得到的連線總長(zhǎng)度，得到第i層對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域的填充曲線長(zhǎng)度Len_i。

優(yōu)選地，所述步驟(1-6)進(jìn)一步包括如下步驟：