[發(fā)明專利]一種基于學(xué)習(xí)風(fēng)格與認(rèn)知水平的個(gè)性化資源推薦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110472093.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113190747B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;羅穎
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳采貝教育科技有限公司
• 主分類號: G06F16/9535
• 分類號: G06F16/9535;G06Q50/20;G06N7/01;G06N3/04;G06F16/36;G06F16/901
• 代理公司: 廣州中粵知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44752
• 代理人: 鄭嫻雅

1.一種基于學(xué)習(xí)風(fēng)格與認(rèn)知水平的個(gè)性化資源推薦方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、從學(xué)習(xí)行為記錄得到學(xué)習(xí)者的歷史學(xué)習(xí)風(fēng)格

所述學(xué)習(xí)行為包括查閱資源類型、學(xué)習(xí)時(shí)長、對資源的瀏覽次數(shù)、對論壇的發(fā)帖量、讀帖量行為數(shù)據(jù)，所述學(xué)習(xí)風(fēng)格包括四個(gè)維度，每個(gè)維度包括兩種行為方式A和B，第一個(gè)維度的行為方式包括A活躍型和B沉思型，第二個(gè)維度的行為方式包括A感悟型和B直覺型，第三個(gè)維度的行為方式包括A序列型和B綜合型，第四個(gè)維度的行為方式包括A視頻型和B言語型，上述每種行為方式即為一種學(xué)習(xí)風(fēng)格，將學(xué)習(xí)行為記錄中的歷史學(xué)習(xí)行為通過估算規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，獲得歷史學(xué)習(xí)行為對應(yīng)的歷史學(xué)習(xí)風(fēng)格；

步驟2、根據(jù)學(xué)習(xí)者歷史測驗(yàn)記錄判斷學(xué)習(xí)者的歷史認(rèn)知水平；

步驟3、判斷學(xué)習(xí)者當(dāng)前的學(xué)習(xí)風(fēng)格，并利用當(dāng)前的學(xué)習(xí)風(fēng)格對歷史的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行更新；

所述步驟3具體為：

通過學(xué)習(xí)風(fēng)格問卷判斷學(xué)習(xí)者當(dāng)前的學(xué)習(xí)風(fēng)格，并利用當(dāng)前的學(xué)習(xí)風(fēng)格對歷史的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行修正和更新；所述學(xué)習(xí)風(fēng)格問卷由多道題目組成，每種學(xué)習(xí)風(fēng)格的維度對應(yīng)相同數(shù)量題目，根據(jù)作答結(jié)果計(jì)算學(xué)習(xí)者偏向?qū)W習(xí)風(fēng)格程度，并由此判斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格種類，該學(xué)習(xí)風(fēng)格種類即為當(dāng)前的學(xué)習(xí)風(fēng)格，更新歷史學(xué)習(xí)風(fēng)格記錄；

步驟4、通過認(rèn)知診斷得到學(xué)習(xí)者當(dāng)前認(rèn)知水平，利用當(dāng)前的認(rèn)知水平對歷史的認(rèn)知水平進(jìn)行更新；

所述步驟4具體為，

步驟4.1、每個(gè)學(xué)習(xí)者u描述為一個(gè)知識點(diǎn)掌握程度向量，學(xué)習(xí)者u對第k個(gè)知識點(diǎn)的掌握程度表示為α_u，α_u＝{α_u1，α_u2，...，α_uk}，其中每一維對應(yīng)一個(gè)知識點(diǎn)，α_uk＝1表示學(xué)習(xí)者u掌握第k個(gè)知識點(diǎn)，α_uk＝0表示學(xué)習(xí)者u未掌握第k個(gè)知識點(diǎn)；

步驟4.2、在已知學(xué)習(xí)者u的知識點(diǎn)掌握向量α_uk的情況下，對于學(xué)生u未作答的試題Jv根據(jù)下式獲得學(xué)習(xí)者u對試題Jv的潛在作答：

步驟4.3、基于步驟4.2對學(xué)習(xí)者建模DINA模型，DINA模型為Deterministic?Inputs，Noisy“And”gate?model，DINA模型表達(dá)式：

式(8)中，g_v表示猜測率，即未掌握答對任何試題技能的學(xué)生答對試題v的概率；s_v表示失誤率，即掌握答對任何試題技能的學(xué)生答錯(cuò)試題v的概率；Pv表示學(xué)習(xí)者對未作答的試題Jv的掌握；

步驟4.4、對學(xué)習(xí)者知識點(diǎn)掌握進(jìn)行建模得到學(xué)生的個(gè)性化知識點(diǎn)掌握程度，并根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化知識點(diǎn)掌握程度獲得學(xué)習(xí)者在試題上的掌握程度，判斷學(xué)習(xí)者當(dāng)前的認(rèn)知水平；

步驟5、結(jié)合構(gòu)建的學(xué)科知識圖譜，聯(lián)系資源對應(yīng)的知識點(diǎn)難度，進(jìn)行學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)資源類型之間差異度計(jì)算；

所述步驟5具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟5.1、將初中數(shù)學(xué)知識點(diǎn)整理為csv格式文件，并使用圖數(shù)據(jù)庫Neo4j將知識點(diǎn)實(shí)體信息和關(guān)系信息進(jìn)行知識存儲并構(gòu)建知識圖譜，定義Q個(gè)學(xué)習(xí)資源的集合為：

O＝{o₁，o₂，...，o_Q}

學(xué)習(xí)資源選擇矩陣：

步驟5.2、學(xué)習(xí)資源的媒體表現(xiàn)形式為四種，分別是：文字e_n1、圖片e_n2、音頻e_n3、視頻e_n4，學(xué)習(xí)資源對象Q_n采用各種表現(xiàn)方式的程度LRE_n：

LRE_n＝{e_n1，e_n2，e_n3，e_n4}?(9)；

步驟5.3、基于知識圖譜，計(jì)算學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)資源類型之間的差異度：

式(10)中，x_ij表示從學(xué)習(xí)資源矩陣隨機(jī)抽取的個(gè)體；

步驟6、計(jì)算學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)資源難度之間的差異度；

所述步驟6學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)資源難度之間的差異度為，

f_2(x)＝x_ij×|rd_i-r_i|?(11)

式(11)中，rd表示學(xué)習(xí)資源的難度，其中，資源難度0≤rd_n≤1，i屬于n；

步驟7、通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，完成向?qū)W習(xí)者推薦符合學(xué)習(xí)需求的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源。