【技术实现步骤摘要】
一种基于学习依赖关系的学习序列生成方法
本专利技术涉及计算机科学与技术中的人工智能、图数据分析挖掘领域,特别涉及一种基于学习依赖关系的学习序列生成方法。
技术介绍
知识的学习是一个渐增的过程,并且新知识的学习依赖于学习者已掌握的知识。这种学习依赖关系表现为在学习某项知识点之前必须掌握该知识点的前提知识。根据现代认知科学理论,基于学习依赖关系的导航学习是降低认知负荷的有效手段。其中的关键问题就是如何根据知识点之间的学习依赖关系与学习者要学习的目标知识点,自动生成一个最短学习序列。现有技术中关于专利技术名称为学习路径规划方法和装置;申请号:201610600544.0的专利技术公开了一种学习路径规划方法和装置,该学习路径规划方法包括:收集学生对每个知识点的做题记录;根据所述做题记录,构建学生学习的知识图谱;根据所述知识图谱,规划以知识点为基本单元的学习路径。该方法能够以知识点为粒度,对学习路径进行规划,从而保证了学生从易到难的学习顺序,更有效的提升学生的学习能力;但不考虑两类学习依赖关系,且不能实现生成的学习序列最短。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术公开一种基于学习依赖关系的学习序列生成方法,能够针对学习者要学习的知识点,生成一个由一系列知识点构成的最短学习序列,该序列满足学习依赖关系约束。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是,一种基于学习依赖关系的学习序列生成方法,包括如下步骤:S1,学习依赖关系图转换学习依赖关系图G可表示为二元组(K,LD),其中,K={k1,k2,...,ki,...,kn}为某一课程的知识点集合,为知识点之 ...
【技术保护点】
1.一种基于学习依赖关系的学习序列生成方法,其特征在于,包括如下步骤:S1,学习依赖关系图转换采用图转换算法将学习依赖关系图G转换为只包含or类型学习依赖关系的学习依赖关系图G′;S2,层次结构生成根据S1所得学习依赖关系图G′中的知识点或知识点簇结点到学习者要学习的知识点结点kg的距离,将所述学习依赖关系图G′中所有结点划分为层次结构,同层内的结点到kg的距离相同;在同层中补充双向的学习依赖关系,并添加一个虚拟起始知识点k0,从而生成图G′边上带有权重的学习依赖关系图结构,即加权学习依赖关系图G″=(K″,LD″);S3,学习系列生成找出S2所得加权学习依赖关系图中起始知识点到要学习的知识点的最短路径,还原最短路径中的知识点簇,并去除首个知识点和重复知识点,最终生成学习序列。
【技术特征摘要】
1.一种基于学习依赖关系的学习序列生成方法,其特征在于,包括如下步骤:S1,学习依赖关系图转换采用图转换算法将学习依赖关系图G转换为只包含or类型学习依赖关系的学习依赖关系图G′;S2,层次结构生成根据S1所得学习依赖关系图G′中的知识点或知识点簇结点到学习者要学习的知识点结点kg的距离,将所述学习依赖关系图G′中所有结点划分为层次结构,同层内的结点到kg的距离相同;在同层中补充双向的学习依赖关系,并添加一个虚拟起始知识点k0,从而生成图G′边上带有权重的学习依赖关系图结构,即加权学习依赖关系图G″=(K″,LD″);S3,学习系列生成找出S2所得加权学习依赖关系图中起始知识点到要学习的知识点的最短路径,还原最短路径中的知识点簇,并去除首个知识点和重复知识点,最终生成学习序列。2.根据权利要求1所述的基于学习依赖关系的学习序列生成方法,其特征在于,S1中,学习依赖关系图G=(K,LD)包含了课程中知识点集合K以及K中知识点之间关系集合LD,其中,K={k1,k2,...,ki,...,kn}为某一课程的知识点集合,为知识点之间的学习依赖关系集合;T={and,or}表示学习依赖关系的两种类型,(ki,kj,and)∈LD表示要学习知识点kj,必须先要完成知识点ki的学习,(ki,kj,or)∈LD表示学习知识点ki后,就能学习知识点kj。3.根据权利要求2所述的基于学习依赖关系的学习序列生成方法,其特征在于,S1中,采用图转换算法将G转换为只包含or类型学习依赖关系的依赖图G′=(K′,LD′),其中,K′包含了K中部分知识点以及一组知识点形成的知识点簇,对于一个知识点簇C,(kc,k′,and)∈LD;为K′中元素之间的or类型学习依赖关系,N为整数集;(kx,ky,w)∈LD′表示知识点kx或知识点簇ky存在or类型学习依赖关系,kx和ky在图G′中对应的边的权重为w。4.根据权利要求1所述的基于学习依赖关系的学习序列生成方法,其特征在于,在S1中所述的图转换算法包括以下步骤:S11,初始化S12,若K不为至少存在一个出度为0的结点,设为k,若k是K′中某个知识点簇内的结点,则转向S13;否则,执行以下步骤:S121:K′=K′∪{k}S122:若Kor={kor|(kor,k,or)∈LD}不为则K′=K′∪Kor,LD′=LD′∪{(kor,k,1)|(kor,k,or)∈LD};将与所述结点k具有or类型依赖关系的知识点加入K′,把or类型依赖关系加入LD′,并设置边的权重为1;S123:若Kand={kand|(kand,k,and)∈LD}不为则K′=K′∪{Kand},LD′=LD′∪(Kand,k,|Kand|);将所述结点k具有and类型依赖关系的知识点作为一个知识点簇Kand加入K′,把Kand与k的学习依赖关系加入LD′,并设置边的权重为Kand内的知识点数目;S124:转向S14;S13:设k是K′中知识点簇C内的结点,执行以下步骤:(生成知识点簇,在G′中将所述知识点簇添加到k的结点与边)s131:若Kor={kor|(kor,k,or)∈LD}不为则K′=K′∪Kor,LD′=LD′∪{(kor,C,1)|(kor,k,or)∈LD};将结点k具...
【专利技术属性】
技术研发人员:何绯娟,缪相林,王昊远,刘思宇,
申请(专利权)人:西安交通大学城市学院,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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