[發明專利]基于網絡群體智能的教學知識點圖譜系統有效
| 申請號: | 202011010505.8 | 申請日: | 2020-09-23 |
| 公開(公告)號: | CN112148890B | 公開(公告)日: | 2023-07-25 |
| 發明(設計)人: | 楊頤;王健;黃衛星;郭朝暉 | 申請(專利權)人: | 中國科學院自動化研究所;北京中科云泮智能科技有限公司 |
| 主分類號: | G06F16/36 | 分類號: | G06F16/36;G06F16/9535;G06Q50/20 |
| 代理公司: | 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576 | 代理人: | 郭文浩;尹文會 |
| 地址: | 100190 *** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 網絡 群體 智能 教學 知識點 圖譜 系統 | ||
1.一種基于網絡群體智能的教學知識點圖譜系統,其特征在于,該系統包括以下子系統:
群智知識生產子系統,包括數據處理模塊、知識圖譜交互探索模塊、用戶產生數據庫、用戶知識構建模塊、AI知識構建模塊、人機知識融合模塊、新知識點圖、驗證模塊、整合模塊和教學知識點資料庫:
所述數據處理模塊,用于導入用戶的教案數據,并對其中的教學目標章節進行文本挖掘、詞權重分析以及關鍵詞提取,獲取與知識點相關的關鍵詞;
所述知識圖譜交互探索模塊,用于用戶在可視交互的環境下對教學知識點圖譜進行知識點搜索、獲取推薦知識點以及進行知識點評價;
所述用戶產生數據庫,用于存儲用戶探索行為數據、評價數據以及用戶探索過程中與本次備課相關的知識;
所述用戶知識構建模塊,用于通過交互式可視化知識構建方法,迭代進行知識點探索以及輔助用戶構建新知識點圖,并形成結構化數據;
所述AI知識構建模塊,用于通過系統智能算法獲取開放平臺的知識數據,并基于語義關系構建教案所需的知識;
所述人機知識融合模塊,用于將用戶構建的知識與AI知識生產者構建的知識進行融合;
所述新知識點圖,配置為用戶從教學知識點圖片探索到可視化知識構建的迭代過程中產生新知識,并通過新知識補全教學思路,形成新知識點圖;
所述驗證模塊,用于驗證新知識點圖是否可以與教學知識點圖譜進行融合;
所述整合模塊,用于將通過驗證的新知識點圖中的新知識整合到已有的教學知識點圖譜;
所述教學知識點資料庫,通過眾包質量評估方式分析每條知識的質量,并通過圖數據庫方式進行知識數據的存儲;
管理子系統,包括系統管理模塊、專家庫模塊和專家推薦模塊:
所述系統管理模塊,用于管理用戶信息以及管理委員會組織專家庫中的專家;所述專家,用于在眾包構建過程中對教學知識點圖譜的構建進行引導和修正;
所述專家庫模塊,用于為所述委員會組織專家庫推薦專家候選人;
所述專家推薦模塊,用于根據驗證模塊需要驗證的知識,通過匹配用戶知識特征相似度的方法,在所述委員會組織專家庫中尋找合適的候選專家,并邀請其進行知識驗證。
2.根據權利要求1所述的基于網絡群體智能的教學知識點圖譜系統,其特征在于,所述知識圖譜交互探索模塊包括:
知識點搜索單元,以數據處理模塊中的關鍵詞作為搜索關鍵詞,在教學知識點圖譜中搜索,并以可視化方式返回搜索到的以關鍵詞為核心的子圖;
知識點推薦單元,用于在知識點搜索過程中進行知識點分析時,基于用戶探索行為圖和知識相似度,通過TransE模型和基于GRU的知識點預測模型,獲取知識圖譜中用戶感興趣的推薦知識點;
用戶評價單元,用于在知識點搜索過程中,對知識點、知識點屬性和知識點關系進行定性和定量的評價。
3.根據權利要求2所述的基于網絡群體智能的教學知識點圖譜系統,其特征在于,所述以關鍵詞為核心的子圖為知識點連接層次圖;
所述知識點連接層次圖包括0~N階的關聯節點,其中,0階返回被搜索的關鍵詞自身,1階返回與關鍵詞直接相關的知識點集合和知識點之間的關系,n階返回與關鍵詞直接相關的知識點集合和知識點之間的關系以及與每個知識點有n階深度關聯的節點集合和節點之間的關系;0<n≤N,代表關聯節點的階數。
4.根據權利要求1所述的基于網絡群體智能的教學知識點圖譜系統,其特征在于,所述AI知識構建模塊包括:
百科知識獲取單元,用于通過系統智能算法獲取開放中文百科數據或通過爬蟲工具從百科網站抽取結構化百科數據,并提取知識點;
知識生成單元,用于在知識推薦過程中,基于百科數據中的語義關系,獲取與當前知識點相關聯的百科知識點,并推薦給用戶。
5.根據權利要求4所述的基于網絡群體智能的教學知識點圖譜系統,其特征在于,“基于百科數據中的語義關系,獲取與當前知識點相關聯的百科知識點”,其方法為:
通過基于TransE的知識嵌入模型計算百科知識的嵌入式向量表示;
通過余弦相似度計算向量相似度的方法,計算與當前知識點相似度高于設定閾值的百科知識點作為與當前知識點相關聯的百科知識點。
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