[發(fā)明專利]一種基于教師背景的在線教育互動系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011633466.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112785887A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃元忠;盧慶華;魏靜
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市木愚科技有限公司
• 主分類號: G09B5/14
• 分類號: G09B5/14;G06F16/332;G06F16/36;G06N3/04;G10L15/22
• 代理公司: 北京華夏正合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

本發(fā)明提供了一種基于教師背景的在線教育互動系統(tǒng)及方法，包括：用戶意圖識別模塊，用于根據(jù)用戶輸入的文字\語音信息，識別用戶聊天意圖；場景提供模塊，用于根據(jù)用戶意圖識別模塊識別的用戶聊天意圖提供對應(yīng)的互動場景模式；其中，當(dāng)所述用戶意圖識別模塊識別的用戶聊天意圖為獲取某一教師背景信息時，所述場景提供模塊提供基于教師背景模型的教師背景信息互動場景模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能化、個性化的教學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及基于教師背景的在線教育互動系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在線教育的普及，改善了教育資源不均衡的問題；同時，結(jié)合數(shù)字虛擬人合成和智能交互技術(shù)，可以輕松實現(xiàn)一對一在線教學(xué)，讓學(xué)生根據(jù)自身時間安排學(xué)習(xí)計劃，將進一步提升少年兒童在接受教育過程中的學(xué)習(xí)興趣與專注程度，大大提升少年兒童的學(xué)習(xí)效率。

目前解決虛擬老師智能交互主要采用基于檢索模型和生成式模型等方式。檢索模型所使用的回復(fù)數(shù)據(jù)通常是預(yù)先存儲且事先定義的數(shù)據(jù)，雖然回復(fù)的答案可控但卻無法處理長尾問題，且無法創(chuàng)造新的回復(fù)。生成式模型，尤其是在開放域多輪對話場景中，沒有有效的機制來管理聊天主題，往往會產(chǎn)生上下文矛盾的對話結(jié)果。

因此，目前亟需一種基于教師背景的在線教育互動系統(tǒng)及方法為了解決在少兒教育智能教學(xué)互動過程中，出現(xiàn)教師背景信息在多輪對話中的前后矛盾問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于教師背景的少兒教育在線交互一致性研究方法，根據(jù)在線教學(xué)互動可能涉及的交互內(nèi)容，涉及三個不同的交互場景，提升用戶的體驗和用戶的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

本申請?zhí)峁┮环N基于教師背景的在線教育互動系統(tǒng)，包括：

用戶意圖識別模塊，用于根據(jù)用戶輸入的信息，識別用戶聊天意圖；

場景提供模塊，用于根據(jù)用戶意圖識別模塊識別的用戶聊天意圖提供對應(yīng)的互動場景模式；

由上，根據(jù)用戶輸入的信息包括文字、語音及視頻信息，識別用戶聊天意圖，根據(jù)所述用戶聊天意圖，提供對應(yīng)的互動場景模式，例如，當(dāng)所述場景提供模塊用戶意圖識別模塊識別的用戶聊天意圖為獲取某一教師背景信息時，所述場景提供模塊提供基于教師背景模型的教師背景信息互動場景模式。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)，還包括：

教師語料數(shù)據(jù)構(gòu)建子模塊，用于收集關(guān)于對不同教師背景信息的問答對話的語料數(shù)據(jù)，并將其分別存儲在不同的教師背景信息語料庫中；

教師背景模型，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型BERT和Transformer模型，通過增加教師背景向量進行訓(xùn)練，構(gòu)建基于不同教師背景信息的教師背景模型，以搭建基于教師背景模型的生成式聊天機器人應(yīng)用于教師背景信息互動場景。

提出基于教師背景的少兒教育在線交互一致性研究方法，通過在模型訓(xùn)練過程中增加教師背景向量，在生成問題的過程中，添加經(jīng)過訓(xùn)練的教師背景向量，促使生成前后一致的回復(fù)。

優(yōu)選地，所述場景提供模塊提供的互動場景模式包括：

教師背景信息互動場景模式、專業(yè)知識問答互動場景模式、閑聊互動場景模式。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)，還包括：

專業(yè)知識圖譜搭建子模塊，用于針對每一門課程，根據(jù)教程教案建立對應(yīng)每一門課程的學(xué)科知識點圖譜，并存儲在neo4j圖數(shù)據(jù)庫中，將其應(yīng)用于專業(yè)知識問答互動場景。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)，還包括：

閑聊型機器人構(gòu)建子模塊，用于根據(jù)開源的ParlAI對話框架，利用Dialogue NLI數(shù)據(jù)集作為模型訓(xùn)練集，搭建開放域的生成式閑聊型機器人。

本申請還提供一種基于教師背景的在線教育互動方法，前述所述的系統(tǒng)，包括步驟：