基于进化算法的虚拟教师系统设计研究

发布时间：2017-04-07 09:15

  本文关键词：基于进化算法的虚拟教师系统设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：信息时代的到来伴随着知识更新速度的不断加快，网络学习自然而然地成为了时下的主流学习方式。然而，纵观时下的许多学习系统，多采用视频或配套资料等形式进行学习交流活动。这种学习方式虽在一定程度上满足了学习者在任何时间任何地点均可学习这一基本要求，但是由于远程学习的师生分离特性很容易使学生产生因很少与他人交流而出现的情感缺失等问题。此外，现有的诸多网络学习系统无法根据外界条件的变化及学生个体需求的改变而进行动态更新，使得学习系统在运行一段时间之后很可能出现因适应性不强而导致的学生学习积极性及学习人数下降等危险。 基于上述弊端，本文提出一种带有教师形象的基于进化算法的虚拟教师学习系统，该系统利用传统教师的化身一一虚拟教师帮助学生摆脱以往网络学习中可能产生的学习孤独感等问题，虚拟教师在整个学习过程中可以帮助学生播放各种影音资料，回答提问，，并在学生出现不同表现之时给予表情动作上的交互，尽最大可能让学生体味到“教师就在身边”般的关怀。 进化算法是一种模拟生物学界“适者生存”思想，通过代际间的不断进化选择，利用“优胜劣汰”最终得到全局最优解的搜索寻优算法。将进化算法引入学习系统有利于系统本身及学生的个人学习页面根据内外条件的变化而动态变化，使得系统在增强自身适应性的同时最大程度的满足学生的个性化学习需求。 本文首先在研宄相关学习理论的基础上总结出好的学习系统应具备的多种特征，根据这些特征详细描述了整个学习系统的功能组成、架构设计及每一层次的具体功能和实现策略并研宄出了具体的架构框架。此外，本文将进化算法的具体应用从理论发展为实践，详细分析了利用进化算法更新整个系统的具体方式。最后，本研宄探讨了虚拟教师的具体功能并结合本学习系统对虚拟教师表情转化策略进行了详细的设计。 希望本研宄能够为今后网络学习系统的发展指明一个新的方向，并不断引起专家学者有关这一研宄课题的重视与兴趣，为真正实现基于网络的个性化学习开辟新的道路。
【关键词】：进化算法 虚拟教师 系统架构
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP18;G434
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第一章 引言9-13
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 课题的提出9-10
• 1.3 国内外研究现状10-11
• 1.4 课题的研究目标、内容及创新点11-13
• 第二章 理论基础13-17
• 2.1 建构主义学习理论13-15
• 2.2 个性化学习理论15-16
• 2.3 进化算法理论16-17
• 第三章 系统整体架构研究17-26
• 3.1 系统整体功能概述17-19
• 3.2 系统整体架构设计19-23
• 3.3 系统功能实现研究23-26
• 第四章 系统进化模型设计研究26-37
• 4.1 系统进化模型基本结构26
• 4.2 系统预处理过程26-32
• 4.3 系统后处理过程32-35
• 4.4 学生学习过程35-37
• 第五章 虚拟教师的设计及情感表达策略研究37-47
• 5.1. 基本概念及主要技术37
• 5.2 虚拟教师智能体功能概述37-38
• 5.3 虚拟教师的形象、表情、头部动作及手势设计38-41
• 5.4 虚拟教师情感转化实现策略41-45
• 5.5 虚拟教师智能体的应用——以用户进行分类45-47
• 第六章 总结与展望47-48
• 6.1 主要研究成果47
• 6.2 下一步研究展望47-48
• 参考文献48-50
• 附录50-52
• 致谢52-53
• 在学期间公开发表论文及著作情况53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 常杉杉;;从建构主义理论视角探析成人网络学习[J];成人教育;2006年12期

2 李广,姜英杰;个性化学习的理论建构与特征分析[J];东北师大学报;2005年03期

3 何克抗;建构主义──革新传统教学的理论基础(上)[J];电化教育研究;1997年03期

4 杨开城;有关建构主义学习理论教学启示的思考[J];电化教育研究;1999年02期

5 何志毅;陈名松;;多媒体技术在教学中的应用[J];桂林电子科技大学学报;2007年05期

6 罗冠,郝重阳,张雯,樊养余;虚拟人技术研究综述[J];计算机工程;2005年18期

7 赵慧勤;孙波;胡晓雁;谢彬;田燕琴;;基于体态语言的三维虚拟教师情感表达[J];计算机工程;2011年23期

8 胡燕;;交互性虚拟教室的设计与实现[J];计算机测量与控制;2010年08期

9 邓晖,徐梅林;个性化网络学习环境建设状况调查与启示[J];现代远程教育研究;2003年01期

10 李涛,罗瑜;遗传算法的并行处理分析[J];西南科技大学学报;2004年04期

  本文关键词：基于进化算法的虚拟教师系统设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：290113