[發明專利]基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法

在審

• 申請號: 202110016637.X
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112668542A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 莊向斌
• 申請（專利權）人: 上海艾因思萌信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06N3/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法，括以下步驟：S1.基于蟻群算法建立移動端視頻教育軟件；S2.對蟻群算法進行優化；S3.基于視頻對幼兒的面部表情進行興趣分析；S4.基于面部表情對幼兒的情緒進行分析。本發明通過建立移動端視頻教育軟件，在小朋友看視頻、讀繪本的過程中加入了互動學習游戲元素，讓小朋友在快樂的游戲過程中學習、記憶，同時培養他們對學習的興趣。

技術領域

本發明屬于幼兒互動學習技術領域，具體涉及基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法。

背景技術

現如今我國教育事業正處于上升發展階段，學前教育問題引起了國家和政府極大的關注，即幼兒學習越來越重要。然而市面上各種的基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法仍存在各種各樣的問題。

如授權公告號為CN101099187A所公開的幼兒用文字學習機及其驅動方法，其雖然實現了各種類別文字輸入板的結構不是以電連接結構，是以文字形狀穿孔而成的板構成，使幼兒輕松地操作，不需要電連接狀態的換裝，根本地排除接觸不良導致的故障源，但是并未解決現有的基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法還存在的問題：不能讓幼兒在快樂的游戲過程中學習、記憶，降低了幼兒的學習興趣，同時不方便對幼兒面部表情進行興趣分析，不方便了解幼兒的興趣愛好以及情緒問題，為此我們提出基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法。

發明內容

本發明的目的在于提供基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：基于蟻群算法的幼兒互動學習編輯方法，包括以下步驟：

S1.基于蟻群算法建立移動端視頻教育軟件；

S2.對蟻群算法進行優化；

S3.基于視頻對幼兒的面部表情進行興趣分析；

S4.基于面部表情對幼兒的情緒進行分析。

優選的，所述S1中的移動端視頻教育軟件包括電影、動畫劇集、游戲、電子讀物、歌曲、迪士尼主題樂園。

優選的，所述S2中對蟻群算法進行優化具體包括以下步驟：

S21.初始化蟻群算法參數，輸入旅行商問題節點坐標；

S22.將每只螞蟻隨機放入任意一個節點中作為起始節點；

S23.每只螞蟻從起始節點開始，按照狀態轉移規則選擇下一個移動節點，直到遍歷完所有節點，得到初始路徑；

S24.設定一個迭代閾值R，判斷當前迭代次數是否大于閾值R，若是則跳轉至S26，否則對初始路徑中每個城市的序號進行反向，構造反向路徑；

S25.將初始路徑和反向路徑按照其路徑長度進行排序，分別取其中部分路徑構成一組新的路徑；

S26.按照信息素更新公式，對路徑進行信息素更新；

S27.判斷是否達到最大迭代次數，若是則停止搜索，輸出全局最優路徑，否則跳轉至S2進行下一次迭代。

優選的，所述步驟S23的狀態轉移規則具體為：螞蟻在進行路徑構建時，主要受信息素濃度和啟發信息兩個因素的影響；在t時刻，螞蟻k從當前節點i移動到下一個節點j的狀態轉移概率為：

其中：α和β是決定信息素和啟發因子重要性的兩個參數；τij表示邊(i,j)上的信息素濃度；ηij為啟發因子，表示從節點i到節點j的期望程度，通常取兩個節點間距離的倒數；Jk(i)表示螞蟻k下一步可選節點的集合。

優選的，所述步驟S26中信息素更新公式具體為：當螞蟻遍歷完所有節點得到完整路徑后，對信息素進行調整。信息素更新公式如下：