数学课程知识图谱构建及其推理

发布时间：2024-03-25 05:31

　　课程知识图谱构建已成为知识图谱、网络学习和知识服务等领域的重要研究内容。以数学类课程为研究对象,构建了数学课程本体,设计了基于数学课程本体的数学课程知识图谱构建方法,提出了基于数学课程知识图谱的知识推理方法。数学课程本体的特点是:数学课程本体包括数学课程上层本体、数学课程内容本体以及数学课程习题本体。数学课程上层本体描述不同数学课程共享的概念化知识,数学课程内容本体描述特定课程的知识,数学课程习题本体描述数学课程习题的内涵和性质。数学课程知识图谱的特点是:基本模型和扩展模型的分层融合性,概念的正实例和负实例的引入,以及与数学课程内容本体的有机衔接。基于数学课程知识图谱的知识推理方法的特色是:构建了推理类型分类体系,该分类体系从本体角度给出了推理知识的类型和在数学课程知识图谱中的定位和关联关系。离散数学课程实验,表明了知识图谱构建和推理方法的有效性。数学课程知识图谱及其推理为用户提供了一种形式化的、显式的课程知识表示、知识组织和知识推理模型,从而改善了知识服务效果。

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【部分图文】：

图1离散数学课程内容本体中代数结构的概念体系

例如,图1给出了离散数学课程内容本体中代数结构的概念体系。该概念体系包括数学课程上层本体的上下位关系和对义关系,以及数学课程内容本体的同类型关系。在图1中,三元组(群,上下位关系,置换群)成立,表示群是置换群的上位概念。三元组(代数系统,同类型关系,子代数)成立,表示代数系统与其....

图2离散数学课程内容本体中代数系统的运算本体

图2给出了离散数学课程内容本体中代数系统的运算本体。例如,三元组(运算,概念与属性关系,特异元素)成立,表示概念运算具有属性特异元素。三元组(零元,概念与性质关系,存在唯一性)成立,表示概念零元具有性质存在唯一性。定义3数学课程习题本体是一个六元组(C,T,Y,G,M,P),其....

图3基于数学课程本体的数学课程知识图谱构建过程

目前,知识图谱构建包括自顶向下和自底向上的构建方式[7-8]。本文根据数学课程的特点和数学课程对象的先修关系,采用自顶向下的知识图谱构建方式,如图3所示。(1)根据数学课程上层本体构建数学课程内容本体,包括概念抽取、概念属性抽取、概念运算抽取、概念关系抽取和概念断言抽取。(2)根....

图4离散数学课程中代数结构的知识图谱示例

图4给出了离散数学课程中代数结构的知识图谱示例。其中,群与〈Z6,〉为概念与实例的关系;〈{(1),(12),(13),(23),(123),(132)},置换乘法〉与对称群为概念与实例的关系。4基于数学课程知识图谱的知识推理

本文编号：3938610