[發(fā)明專利]基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)能力建模及動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)點(diǎn)組織及執(zhí)行路徑推薦方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710416328.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN107038508A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段玉聰;邵禮旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)能力建模及動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)點(diǎn)組織及執(zhí)行路徑推薦方法。主要用于使學(xué)習(xí)者花費(fèi)最少時(shí)間和精力（假定時(shí)間、精力均勻分布，單位時(shí)間和精力獲得的知識(shí)一樣多）得到最高效的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)習(xí)者特征和學(xué)習(xí)需求差異，因材施教，滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，屬于分布式計(jì)算和軟件工程學(xué)技術(shù)交叉領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)對(duì)人們的知識(shí)掌握程度提出了更高的要求，智能教學(xué)系統(tǒng)中選擇合適的學(xué)習(xí)點(diǎn)推薦給學(xué)習(xí)者和個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的推薦與優(yōu)化已經(jīng)成為重要課題。目前，在線學(xué)習(xí)面臨的問題是網(wǎng)上數(shù)據(jù)龐雜，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者難以快速找到適合自己的學(xué)習(xí)資源。適應(yīng)性學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)程教育發(fā)展質(zhì)的飛躍，其直接原因是以計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程通信和認(rèn)知科學(xué)結(jié)合的知識(shí)媒體的綜合運(yùn)用。適應(yīng)性學(xué)習(xí)能根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法作為推薦。學(xué)習(xí)路徑是指學(xué)習(xí)活動(dòng)的路線與序列，是學(xué)習(xí)者在一定的學(xué)習(xí)策略指導(dǎo)下，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)所需完成的學(xué)習(xí)活動(dòng)的排序。學(xué)習(xí)路徑是把學(xué)習(xí)的資源、方法、目標(biāo)、程序、評(píng)價(jià)和監(jiān)控等有機(jī)成和在一起，把學(xué)習(xí)內(nèi)容以不同的策略展現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。

知識(shí)圖譜于2012年5月17日被Google正式提出，其初衷是為了提高搜索引擎的能力，增強(qiáng)用戶的搜索質(zhì)量以及搜索體驗(yàn)。目前，隨著智能化和個(gè)性化信息服務(wù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，知識(shí)圖譜被廣泛地應(yīng)用于智能搜索、智能問答、個(gè)性化推薦等領(lǐng)域。知識(shí)圖譜已經(jīng)成為用標(biāo)記的有向圖形式表示知識(shí)的強(qiáng)大工具，并給出文本信息的語(yǔ)義。知識(shí)圖譜是通過將每個(gè)項(xiàng)目、實(shí)體或用戶作為結(jié)點(diǎn)表示，并且通過邊緣將彼此相互作用的那些結(jié)點(diǎn)鏈接起來構(gòu)造的圖形。結(jié)點(diǎn)之間的邊可以表示任意關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)是學(xué)習(xí)活動(dòng)中傳遞知識(shí)信息的基本單元，單獨(dú)的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)能體現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容本身的拒不完整性，知識(shí)點(diǎn)的集合能保證專業(yè)知識(shí)體系的全局完整性知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系是連接知識(shí)點(diǎn)的紐帶，使分散的知識(shí)點(diǎn)形成相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提出了一種基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)能力建模及動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)點(diǎn)組織及執(zhí)行路徑推薦方法，將學(xué)習(xí)點(diǎn)從數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)三個(gè)有遞進(jìn)關(guān)系的層面上進(jìn)一步地細(xì)化，根據(jù)學(xué)習(xí)者的當(dāng)前學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)目標(biāo)有針對(duì)性地為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)高效的導(dǎo)學(xué)策略，考慮學(xué)習(xí)者特征的差異，因材施教，保證學(xué)習(xí)者按需學(xué)習(xí)。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)能力建模及動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)點(diǎn)組織及執(zhí)行路徑推薦方法，針對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)目標(biāo)，將學(xué)習(xí)點(diǎn)從數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)三個(gè)有遞進(jìn)關(guān)系的層面上進(jìn)一步地細(xì)化，向?qū)W習(xí)者推薦合理的學(xué)習(xí)點(diǎn)內(nèi)容和學(xué)習(xí)策略，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，幫助學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)效率，優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。

技術(shù)方案：本發(fā)明是一種策略性方法，可以應(yīng)用于為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)，有助于解決網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下，大量學(xué)習(xí)資源導(dǎo)致的認(rèn)知過載和學(xué)習(xí)迷航問題。在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)圖譜上，本發(fā)明假設(shè)學(xué)習(xí)者單位時(shí)間下和單位精力可學(xué)知識(shí)是固定的，知識(shí)圖譜上的結(jié)點(diǎn)不一定是獨(dú)立的，本發(fā)明劃分知識(shí)點(diǎn)的依據(jù)是根據(jù)教科書的組織為基礎(chǔ)，將知識(shí)點(diǎn)劃分為元知識(shí)、章知識(shí)和篇知識(shí)，元知識(shí)是知識(shí)體系中相對(duì)獨(dú)立、不能再分割的基本知識(shí)點(diǎn)；章知識(shí)是由相關(guān)元知識(shí)關(guān)聯(lián)組合得到的，表達(dá)一定范圍內(nèi)比較完整的知識(shí)；篇知識(shí)是對(duì)章知識(shí)進(jìn)一步的分類和總結(jié)得到的。在圖譜上存在結(jié)構(gòu)相似的知識(shí)點(diǎn)集合，但知識(shí)點(diǎn)間的語(yǔ)義關(guān)系可能是不同的，對(duì)于知識(shí)結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系本發(fā)明定義有以下有五種（語(yǔ)義）關(guān)系如圖1所示：

1.先序關(guān)系：必須先學(xué)習(xí)結(jié)點(diǎn)A才能學(xué)習(xí)結(jié)點(diǎn)B，即學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)B需要知識(shí)點(diǎn)A的支持。先序關(guān)系具有傳遞性，包括直接先序關(guān)系和間接先序關(guān)系。如果學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)A后可以直接學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)B，則兩者滿足直接先序關(guān)系。如果學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)A后還需要學(xué)習(xí)其他知識(shí)點(diǎn)才能學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)B，則兩者滿足間接先序關(guān)系;

2.涵蓋關(guān)系：結(jié)點(diǎn)A包含的知識(shí)點(diǎn)涵蓋了結(jié)點(diǎn)B，學(xué)了結(jié)點(diǎn)A可以不用再去學(xué)習(xí)結(jié)點(diǎn)B;

3.或關(guān)系：對(duì)于最終學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)結(jié)點(diǎn)A和結(jié)點(diǎn)B都可以達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)；

4.與關(guān)系（平行關(guān)系）：即結(jié)點(diǎn)間是獨(dú)立的，具有與關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)在學(xué)習(xí)過程中不存在先后順序；

5.必要結(jié)點(diǎn)：對(duì)于最終學(xué)習(xí)目標(biāo)，一定要去學(xué)習(xí)的結(jié)點(diǎn)；

6.游離結(jié)點(diǎn)：對(duì)于某個(gè)知識(shí)體系來講，游離結(jié)點(diǎn)是對(duì)這個(gè)知識(shí)體系無(wú)用的知識(shí)點(diǎn)。

方法流程：

1. 一種基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)能力建模及動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)點(diǎn)組織及執(zhí)行路徑推薦方法，其特征在于學(xué)習(xí)點(diǎn)推薦和路徑優(yōu)化的步驟：