[發明專利]一種基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法

在審

• 申請號: 201711293374.7
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108108817A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 楊昇;石貴民;孟世敏
• 申請（專利權）人: 武夷學院;武夷山東方潛能軟件科技有限公司
• 主分類號: G06N5/02
• 分類號: G06N5/02;G06N99/00
• 代理公司: 福州市鼓樓區鼎興專利代理事務所(普通合伙) 35217
• 代理人: 傅契克;楊慧娟

1.一種基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法，其特征在于：包括如下步驟：

1）在底層情境界面媒介上疊置繪制第一層透明矢量層，再在第一層透明矢量層上標注認知熱點，第一層透明矢量層上所標注的認知熱點位置與底層情境界面媒介上知識點的觀測點位置一一對應，結合各觀測點所要觀測的知識點及其學習考察要求，對第一層透明矢量層上的各認知熱點設置相應的屬性，用以將底層情境界面媒介上各知識點、知識點的觀測點位置、以及知識點的學習考察要求耦合到第一層透明矢量層的認知熱點上；并根據客觀知識結構，以認知熱點所對應的知識點為判斷對象，判斷第一層透明矢量層上所有兩認知熱點間是否存在邏輯關系，在第一層透明矢量層上所有兩存在邏輯關系的認知熱點間繪制連線，結合連線兩端兩認知熱點所對應的知識點的邏輯關系，對連線設置相應的屬性；其中認知熱點為可被感知的對象；

2）將第一層透明矢量層上所有存在邏輯關系的認知熱點構成認知集合，在第一層透明矢量層上疊置繪制第二層透明矢量層，再在第二層透明矢量層上繪制認知熱點，以對由第一層透明矢量層上認知熱點構成的認知集合進行標注，結合該各認知集合對應于知識結構中的知識點及其學習考察要求，對第二層透明矢量層上的每個認知熱點設置相應的屬性，用以將由第一層透明矢量層上存在邏輯關系的認知熱點形成的各認知集合的知識點、以及知識點的學習考察要求耦合到第二層透明矢量層的各認知熱點上；并在第二層透明矢量層的認知熱點與與之所有存在邏輯關系的認知熱點間繪制連線，結合連線兩端兩認知熱點所對應的知識點的邏輯關系，對連線設置相應的屬性；

3）將第二層透明矢量層上所有存在邏輯關系的認知熱點構成認知集合，在第二層透明矢量層上疊置繪制第三層透明矢量層，再在第三層透明矢量層上繪制認知熱點，以對由第二層透明矢量層上認知熱點構成的認知集合進行標注，結合該各認知集合對應于知識結構中的知識點及其學習考察要求，對第三層透明矢量層上的每個認知熱點設置相應的屬性，用以將由第二層透明矢量層上存在邏輯關系的認知熱點形成的各認知集合的知識點、以及知識點的學習考察要求耦合到第三層透明矢量層的各認知熱點上；并在第三層透明矢量層的認知熱點與與之所有存在邏輯關系的認知熱點間繪制連線，結合連線兩端兩認知熱點所對應的知識點的邏輯關系，對連線設置相應的屬性；以此循環，直至前一層透明矢量層上認知熱沒有邏輯關系，以完成認知結構拓撲空間的構建；

4）通過矢量化顯示技術，使底層情境界面上僅第一層透明矢量層上認知熱點得以顯示，而后學生操作，移動鼠標，觸發第一層透明矢量層上的認知熱點，在底層情境界面上進行人機交互學習，完成底層情境界面上觀測點所觀測的知識點相關信息的錄入采集；

5）對錄入的知識點相關信息進行判定，判定后在認知結構拓撲空間內，根據判定結果，對所有矢量層上的相關的認知熱點進行矢量化顯示，完成認知結構的可視化；上述所有步驟中兩認知熱點間邏輯關系的判斷基礎均是認知熱點所對應的知識點。

2.根據權利要求1所述的基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法，其特征在于：在步驟4中完成相關信息的錄入采集后，根據錄入采集的相關信息，調整各認知熱點間的連線，以對構建的認知結構拓撲空間進行優化。

3.根據權利要求1所述的基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法，其特征在于：對步驟1~步驟3中任意步驟中的認知熱點設置的屬性包括認知熱點的大小，以表示認知熱點所對應的知識點的復雜度。

4.根據權利要求1所述的基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法，其特征在于：對步驟1~步驟3中任意步驟中的認知熱點設置的屬性包括認知熱點的顏色，以表示認知熱點所對應的知識點的難易程度。

5.根據權利要求1所述的基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法，其特征在于：對步驟1~步驟3中任意步驟中的連線設置的相應的屬性包括連線的粗細，以表示連線兩端兩認知熱點所對應的知識點的緊密度。

6.根據權利要求1所述的基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法，其特征在于：對步驟1~步驟3中任意步驟中的連線設置的相應的屬性包括連線的方向，以表示連線兩端兩認知熱點所對應的知識點的關系指向。

7.根據權利要求1所述的基于樹結構和網絡結構的認知結構可視化方法，其特征在于：透明矢量層采用SVG技術結合Canvas技術繪制得到。