面向智能批阅的数学简答题自动反馈方法研究

发布时间：2023-08-02 19:02

　　智能批阅是智慧教育的一个重要研究内容,包括自动评分和自动反馈两个子任务。自动评分是指对于学生答案通过训练好的语言模型给出分数;自动反馈则是要指出学生答案的错误点并且提出修改意见。自动反馈旨在提高学习效率,降低学习成本,同时反馈结果更加理性,不受个人情感的影响。本文在回顾国内外自动反馈的历史发展基础上,分析了现有技术的不足,针对数学简答题自动反馈问题,从文本分类和图谱构建两个角度进行研究。主要工作及研究成果如下:(1)基于文本分类的数学简答题自动反馈方法研究。分别使用卷积神经网络和胶囊网络进行学生答案分类,其中,卷积神经网络通过卷积层和池化层抽取学生答案特点,而胶囊网络以神经元向量代替传统CNN模型中的单个神经元节点,并通过动态路由和静态路由两种方式去训练这种全新的神经网络。在此基础上,通过分析每个类型答案的特点设定了反馈模板,不同类型的答案采取不同的方法填充反馈模板。实验结果表明胶囊网络相对于CNN有3%到8.3%的提升,总体上能达到83.3%以上的准确率。(2)基于知识图谱的数学简答题自动反馈方法研究。首先构建了初中数学概念知识图谱,该图谱通过正则表达式抽取教材中的数学概念及属性作为...

【文章页数】：59 页

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 任务描述与相关数据介绍
    2.1 任务描述
    2.2 数据集介绍
    2.3 数据预处理
        2.3.1 数据集标注
        2.3.2 反馈模板
        2.3.3 概念库
    2.4 本章小结
第三章 基于文本分类的数学简答题自动反馈
    3.1 基于文本分类的答案类型确定
        3.1.1 卷积神经网络
        3.1.2 胶囊网络
    3.2 基于规则及机器学习的反馈模板填充
    3.3 实验结果及分析
        3.3.1 对比实验
        3.3.2 实验参数设置
        3.3.3 实验结果
        3.3.4 结果分析
    3.4 本章小结
第四章 基于知识图谱的数学简答题自动反馈
    4.1 概念知识图谱的构建
        4.1.1 实体抽取
        4.1.2 实体间关系确定
        4.1.3 图谱的可视化
    4.2 基于实体间关系的自动反馈
    4.3 实验结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 数学简答题自动反馈系统的设计与实现
    5.1 系统分析
    5.2 系统设计
    5.3 系统实现
        5.3.1 开发环境
        5.3.2 系统运行
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式



本文编号：3838365