[發明專利]一種綜合應用人工智能技術的教學診斷分析系統及方法

在審

• 申請號: 201710677105.4
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107609736A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 李昊;黃葉敏
• 申請（專利權）人: 廣州思涵信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/20;G10L15/26;G10L17/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種綜合應用人工智能技術的教學診斷分析系統，其特征在于，包括以下模塊：

預制課堂指標模塊用于根據本學科的特點，對課堂教學要素進行量化指標設置；

數據采集模塊用于采集課堂上課視頻并完成視頻至音頻的轉換處理；

人臉識別處理模塊與數據采集模塊連接，用于對錄制的視頻進行圖像取樣，依據人臉識別原理，對圖像中的人臉圖像進行特征提取；

聲紋識別處理模塊與數據采集模塊連接，用于對音頻文件進行盲源信號分離處理，提取音頻信號，記錄沒有聲音的時間段，完成音頻分類，并進行特征值標注；

語音識別處理模塊與數據采集模塊連接，用于利用語音識別引擎，將音頻文件進行語音識別，轉換成文本，對文本內容進行語義分析，識別高頻內容并生成實際知識圖譜；

自然語言處理模塊與語音識別處理模塊連接，用于對語音識別處理模塊所生成的文本內容進行二次分析，完成語言特點的分析，利用聚類分析，實現敏感內容的識別、定位與標注；

關聯分析模塊分別與人臉識別處理模塊、聲紋識別處理模塊、語音識別處理模塊、自然語言處理模塊連接，用于以時間值為索引，建立人臉識別處理模塊、聲紋識別處理模塊、語音識別處理模塊、自然語言處理模塊的關聯分析視圖，并生成課堂教學量化指標分析結果；

診斷分析模塊分別與關聯分析模塊、預制課堂指標模塊連接，用于對關聯分析模塊生成的課堂教學量化指標分析結果和預制課堂指標模塊所預置的課堂教學量化指標進行對比分析，以時間值為維度，構建學情、知識內容、教學過程、教學特點的關聯分析視圖，形成教學分析結果。

2.根據權利要求1所述的一種綜合應用人工智能技術的教學診斷分析系統，其特征在于，所述的人臉識別處理模塊包括人臉采集單元、人臉特征判斷單元、加入時間標簽單元、專注度換算單元以及學情效果數據生成單元；

所述的人臉采集單元與數據采集模塊連接，用于對錄制的視頻進行圖像取樣；

所述的人臉特征判斷單元與人臉采集單元連接，用于依據人臉識別原理，對圖像中的人臉圖像進行特征提取，并將特征值入庫存取；

所述的加入時間標簽單元與人臉特征判斷單元連接，用于設置特定的時間間隔值，提取每個間隔時間中學員人臉特征值；

所述的專注度換算單元與加入時間標簽單元連接，用于在每一個采樣間隔中，將學生抬頭聽課的人員數量，專注度設為1，未抬頭聽課的人員數量（考勤人數-抬頭人數），專注度設為0；

所述的學情效果數據生成單元與專注度換算單元連接，用于針對專注度單元換算出的學員專注度結果，生成學情效果數據。

3.根據權利要求2所述的一種綜合應用人工智能技術的教學診斷分析系統，其特征在于，所述的聲紋識別處理模塊包括音頻特征值提取單元、聚類分析單元、分類標注單元、時間標簽單元以及教學過程數據生成單元；

所述的音頻特征值提取單元與數據采集模塊連接，用于對音頻文件進行盲源信號處理，提取沒有聲音的時間段，并記錄時間值；另還用于讀取音頻數字信號，按照（采樣頻率，采樣值）的格式進行采樣，存入特征列表；

所述的聚類分析單元與音頻特征值提取單元連接，用于針對音頻特征值提取單元提取出的音頻信號進行特征匹配，完成聚類分析；

所述的分類標注單元與聚類分析單元連接，用于對匹配后的特征值進行分類，并進行特征值標注；

所述的時間標簽單元與分類標注單元連接，用于記錄每個特征值分類的時間值；

所述的教學過程數據生成單元與時間標簽單元連接，用于針對音頻特征值提取單元、聚類分析單元、分類標注單元以及時間標簽單元所生成的數據，生成教學過程數據。