专利名称：基于先前的测验来增强演讲的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息处理领域，具体涉及用于增强演讲材料以便高效和 有效地回顾这些材料的系统和方法。
技术背景已经开发和/或建议了多种系统和方法用于向学生提供帮助。随着图 像和视频捕获与处理系统的发展，学生通常可以直接获取演讲录相和幻 灯片，以及更多的传统学习辅助资源，诸如演讲笔记、大纲、先前的测验等。美国专利6,789,228 "METHOD AND SYSTEM FOR THE STORAGE AND RETRIEVAL OF WEB画BASED EDUCATION MATERIAL" ( 2004 年9月7日公开，Merril等)，和它的部分继续申请，美国>^开申请号 2002/0036694 ( 2001年9月20日，Jonathan Merril)，公开了 一种系统， 用于在演讲期间捕获图像和视频、从演讲和幻灯片产生笔记并自动总结 和概括该笔记，这两个专利都将在本文中被引入用作参考文献。美国专利6789228的系统没有基于各个学生的需要来定制总结的材 料，其隐含地假定所有的材料都是同样重要的(即主题的重要性由呈现 该主题的材料的数量内在地反映)。美国专利第6, 024 ， 577 "NETWORK-BASED EDUCATION SYSTEMINDIVIDUAL STUDENTS' UNDERSTANDING LEVEL" ( 2000年2月15 日公开，Wadahama等)，也将在本文中被用作参考文献，它公开了一 种用于参考每个学生对所给材料的理解水平来向教师提供反馈并基于 学生的理解水平允许教师向每个学生发送附加材料的系统。在每次演讲 的结束，每个学生以分级系统的方式来提供反馈，分级从"完全理解" 到"太难"以表示他或她的理解水平，教师据此来确定(如果有，那么) 应该将什么附加材料提供给该学生。美国专利6024577的系统依赖于学生对他或她理解或不理解什么的 评估、依赖于乐意提供补充材料以帮助学生们的教师以及依赖于提供的 补充材料和学生需要之间的对应。然而，学生们经常难以认识演讲的重要方面，因此他们对他们理解水平的自我评估是有问题的。教师也经常 基于部分学生来假定基本的背景理解，而提供基于该假定基本理解的补充材料。另一方面，另一个教师也许假定任何理解欠缺是由于没有基本 理解，而提供只覆盖了学生已理解的内容的补充材料。 发明内容本发明的目的是提供一种用于反映每个主题的相对重要性的演讲 回顾系统。本发明的另一目的是提供一种用于反映每个学生的特定需要的演:许回顾系统。通过用于基于材料的重要性和/或学生的需要来增强记录演讲的系 统和方法能够达成这些目的和其它目的。材料的重要性至少部分基于来 自先前测验的问题，学生的需要至少部分基于学生在先前测验中的表 现。可以基于学生的学习风格来定制向该学生提供增强材料的方法。
通过实例的方式，并参考附图，对本发明进行更详细的说明，其中图1示出根据本发明的 一 种演讲总结系统的示例方框图；图2示出根据本发明用于将测验问题映射到演讲材料的示例流程图；图3示出根据本发明用于为学生识别演讲材料的关键片段的示例流 程图；图4示出根据本发明用于选择演讲材料片段以生成演示文稿的示例 流程图；图5示出根据本发明用于表征演讲材料片段的示例流程图。 这些附图仅用作示意而非限制本发明范围的目的。
具体实施方式
图l示出根据本发明的演讲总结系统的示例方框图，图2和图3示出 用在该系统中的示例流程图。以l开始的附图标记指图1中的元件，以 2开始的指图2中的元件，以3开始的指图3中的元件。该实例系统的输入包括演讲材料110、测验120、学生回答130和 其它材料140，诸如书、笔记、网页等。可以通过网络142提供其它材 料140以及任意一种材料110、 120、 130。根据本发明的系统的不同实 施例可以采用输入材料110-140的 一组或多组。具体而言，所述演讲总结系统包括主题区域识别器150，它被配置为用于基于测验120的内容来识别关键主题。通常，测验120是对应包 含在演讲材料110中的材料的先前测验，但也可以包括学生对材料110 的理解的非正式测验，诸如家庭作业等。任意地，也可以将主题区域识别器150配置用于基于学生回答130 的内容来识别薄弱主题。这些学生回答130优选对应先前的测验120或 其它的测验或作业。可以采用有层次组织的测验，其中回答130对应"例 行"测验，其中可以将主题区域识别器150配置用于基于先前的"主要，， 测验，诸如期中和期末测验，来识别关键主题。为了使关键主题区域和演讲材料110之间产生关联，通过主题分节 器160将演讲材料110的内容分为离散的主题区域。演讲材料IIO由记 录器115记录(图2的210)以便利用该主题分段(220)。虽然在图1 中用CD图标示出材料110，但本领域的普通技术人员明白该材料可以 具有多种形式，包括电子和非电子形式。记录器115包括需要以其可用 方式处理材料110的转换器或变换器。记录器115可以包括手动记录以 及自动记录技术，或者两者的组合。如本文所述，术语记录是基于最通 常的理解，包括例如音频到文字的转换，以及图^^到文字的转换，用以 将包含的信息转录在幻灯片上或写在白纸板上。依赖于具体的主题，也 可以采用其它转录方法，诸如符号到文字的转换。记录器115也指示在哪里"分开，，材料，用以将材料的片段进行分 "段，，，并将段组的分段分为主题区域。例如，可以将演讲材料的声音 内容分为包括静音、语音、噪声、音乐、多人语音、带背景噪声的语 音、带背景音乐的语音等。在大多数演讲中，内容通常是语音、静音、 多人语音和语音背景噪声。可以利用语音的节奏和音量来帮助识别主题 的改变。如以上引用的美国专利6789228中所述，可以采用其它提示来 划分演讲材料，包括当改变幻灯片时发生的视觉不连续、或生成的用于 实现这些变化的电信号。以类似的方式，如果以专业的方式准备了演讲 材料，那么可以利用视觉中断、题目场景、子标题等来区别不同的段落 和主题。如果演讲材料110是多媒体，那么可以将记录器115配置用于 重新格式化或重新组织材料110，用以提供不同形式的材料110间的同 步。主题分节器160识别材料110中的不同主题，并生成对材料IIO中 每个主题的索引。也可以将分节器160配置用于利用诸如美国专利6789228中所述的传统的总结工具来提供材料110中各片段的总结和/或 概括。利用该索引，学生能定位对应每个识别的主题的材料110各片段， 能看到每个演讲阶段覆盖什么主题等。在本发明的优选实施例中，分节器160也采用辅助信息，诸如课程 提纲和演讲注释等，以帮助识别和索引材料110中的主题。优选的分节 器160也允许用户，教师或者学生或者二者，来控制或影响识别和索引 过程。例如，用户可以重命名识别的主题，将多个识别主题分组为更一 般的主题，将识别的主题分为更具体的主题等。与以上参考的美国专利 6024577中的教导一致，分节器160也可以允许用户识别也与识别的主 题相关的补充材料，诸如材料140等。关键区域识别器150经过配置来为用于提供在与材料110相关的测 验120中的问题(230)与由主题分节器160识别的材料110中的各片段 (240-250)之间的映射。优选地，该映射是双向的，以便用户可以回顾 与材料IIO中的每个主题相关的先前测验中的问题，或可以发现该问题 引用的材料位于演讲材料110中的哪里。因为单个问题可以包含多个主 题，或者单个主题可以被多个问题引用，所以关键区域识别器150净皮配 置为用于提供多对多的映射功能。在优选实施例中，关键区域识別器150和主题分节器160紧密相 连，使得主题的识别既是基于演讲材料110的记录也是基于测验120中 的问题的文本。在优选实施例中，关键区域识别器也允许用户控制或影 响关键区域主题的识别以及确定的映射。例如，在学校环境的一般实施 例中，正在进行的学生团体可以收集先前的测验，并利用关键区域识别 器150来提供每个问题到由单个教师提供的演讲材料110的广泛映射， 以用于将来的学生。除在测验120中的问题与演讲材料110的各片段之间提供映射外， 关键区域识别器150也优选被配置为用于基于每个区域在测验问题中存 在或不存在、每个问题的得分比重等来为识别的关键区域划分优选级次 序。此外，关键区域的优先级次序/重要性可以基于在演讲材料110中每 个区域多久被引用一次，或在"关键"演讲诸如对课程的介绍演讲或课 程结束时的回顾演讲期间每个区域多久^t引用一次。可以将该优先级次 序用于定制材料的显示以用于将来测验前的复习，如下进一步所述。任意地，可以将关键区域识別器150与用户的先前回答130相连，用以具体地识别用户的薄弱区域(图3的310-360)。这些回答130可 以对应先前的测验、家庭作业等。优选地，回答130具有关联的"成绩，， 或"分数"，它们用于指示回答(340)的熟练水平。优选地，将这些回 答对应的问题包括在由关键区域识别器150提供到演讲材料110的映射 (320-330 )的问题中，以便接收到回答的较差成绩的用户可以定位演讲 材料110的片段以进行回顾。此外，可以将回答130的成绩用于影响对 应问题(350)的关键区域的"权重"，不管受欢迎与否，以便为每个 用户定制前述的用于回顾的关键区域的优先级次序。个性化模块170通过用户界面180来提供识别的关键区域的显示和 到演讲材料110的索引。优选将模块170配置为可基于不同的用户喜好 和/或不同的用户学习风格为具体用户或具体用户组进行定制。例如，具 体用户可以利用与材料相关的测验问题的超链接来选择看演讲材料110 的概览。另 一个用户可以利用演讲材料的各节的超链接来选择看测验问 题。另一个用户可能喜欢看到具有演讲材料或者测验问题的超链接的课 程提纲。如上所述，模块170可以多种模式运行。可以以简单概览的模式使 用它，其中材料以类似课程大纲的形式放映，使用户可以按需要浏览材 料。也可以以询问的模式使用它，其中用户可以要求对于具体相关主 题、具体关键词等的材料，。也可以以测验-回顾的模式使用模块170,其中，其中，基于识别的 关键区域和/或薄弱区域，材料以确定的重要性次序呈现给用户。优选 地，模块170包括"智能"方法，其基于识别的关键和薄弱区域以及基 于具体用户的学习风格和具体表现来定制显示。例如，通常薄弱表现可 以表示缺乏基本理解，模块170提供关于在课程的开始所给材料的额外 关注。以类似方式，通常较差的表现说明需要对具体内容进行回顾。以类似方式，可以基于具体用户的学习风格通过给该用户显示的方 式对回顾的有效性产生影响。例如，术语"右脑"和"左脑"通常被用 于识别不同种类的个性，这些个性的每一种都不同地对应不同的显示风 格。例如"左脑"的人顺序处理信息，而"右脑"的人整体处理信息。 左脑学科门类集中于逻辑思考、分析和精确。另一方面，右脑学科集中 于美学、听力和创造性。由实例和解释组成演讲片段通常特征在于"右 脑，，显示，而按步骤覆盖材料的片段通常被分类为"左脑"显示。通常将图1的模块170配置用于基于用户是"左脑"型或"右脑" 型来组织材料的显示结构。例如，给"右脑"型的人的显示会在基本段 中包括材料的初始概览，接着是细节的进展水平，而给"左脑"型的人 的显示优选地包括在材料的顺序显示后跟有概览，并强调具体实例。可 以通过向每个系统的新用户提供个性测试来确定每个用户的学习风 格。图4示出用于生成新显示的示例流程图，其可被用于图1的模块170 中。在410，将用于所述分类的基本材料组织为显示给所有目标用户的 基本段落。在420，获得目标用户的特征。对于非特定用户的显示，特 征通常包括目标用户是左脑型的还是右脑型的，显示是用作概览还是补 救课程等。如果正为特定的用户准备显示，那么特征通常也包括前述的 对用户熟练程度和薄弱点和其它用户具体特征的识别。在430，基于目标用户的特征，诸如材料是左脑还是或右脑型的、 材料的相对重要性等来确定材料的每个有效片段的值。将每个片段的值 用于代表期望由向目标用户显示该片段而产生的学习结果，由前述的该 片段中材料的重要性或优先级次序衡量权重。可以对用于使用/学习每个 多媒体项目所需的时间进行评估。例如，声音摘录也许花费3分钟，而 图片也许花费30秒；然而，根据各自的风格，声音引用也许要更高的 值(如在1到IO的范围内，图片也许具有4的值，而其具有7的值)。在440，利用本领域中公知的多个优化算法中的任意一种，基于给 用户的材料的值以及估计的学习时间来选择将用于显示的片段。例如， Knapsack算法，其经涉及来基于项目值和大小来选择置入Knapsack中 的项目。在该申请中，如上所述来确定每个片段的值，其大小是使用/ 学习每个片段所花费的估计时间。为了实现这种依赖学习风格的材料显示，优选将主题分节器160配 置为通过学习风格将演讲材料110中的具体语句或段落分类。例如，如 果教师这以"例如"开始段落时，那么该段的特征就是"左脑"型段， 而如果段落以"总的"开始时，该段的特征就是"右脑"型段。要明白 的是，段落的特征主要被用于方便显示的形成，而不是将特征是属于一 种学习风格的段落从另 一种学习风格的显示中排除。图5示出了用于分析段落特征的示例流程图，其可被用于图1的分 节器160中。环路510-540被示为处理每个段落，然而，本领域的普通技术人员会知道可以采用不同的材料组合，诸如主题段、字段落等。在520，为每个段落提取特征向量，其中，特征向量中的每个元素 表示具体词类中的数。优选地，每个词类包括大量识别该类的典型词，在520，对每个类，计数对应的段中来自该类的词的数量。也可以采用 其它用于捕获/总结段落内容的其它技术。在530，段的特征为右脑型、左脑型或两者都是/两者都不是。从统 计角度来说，每种学习风格会有比其它种类更流行的词类。在优选实施 例中，优选采用支持向量机(SVM)来帮助按学习风格分析句子或段落 的特征，其中SVM基于先前的已分析特征的句子或段落来推断用于分 析句子或段落特征的重要术语。利用左/右脑示例的初始训练数据库将 SVM分类器训练用于识别左脑和右脑型。在这之后，对每个新来的演 讲，可以将每个段落分为右脑型、左脑型或两者都是/两者都不是。前述的内容仅用于示意本发明的原则。因此，要理解到，本领域技 术人员可以在本发明的原则以及在和它的精神和范围内提出不同的配 置，尽管这些未在本文中清楚地说明或示出。例如，虽然图l的示意图 暗示部件115、 150、 160、 170集成作为单个系统，但本领域普通技术 人员指导可以独立地提供这些部件。例如，可以由收费服务提供商提供 关键区域识别器150，这些收费服务提供商基于由提供商的服务购买者 提供的演讲110和测验120来提供该关键和/或薄弱区域的识别。以类似 方式，可以采用关键区域识别器150来从测验识别关键区域，可以主要 手动方式利用分节器160来识别这些具体的关键区域在内容材料IIO中 的位置，而较少或没有使用记录器115。根据本发明公开的内容，对本 领域技术人员而言，这些和其它系统配置和优化特征将是显而易见的， 并包括在所附的权利要求的范围内。在解释这些权利要求中，应当这样理解a) 该词"包括，，不排除除了在权利要求中列出的这些之外存在其 他的部件或4亍为；b) 元件之前的词"一个"不排除存在多个这样的元件；c) 权利要求中的任何参照符号不限制它们的范围；d) 几个"装置"可以由相同的零件或硬件或者实现结构或功能的 软件代表；e) 每个公开的元件可包括硬件部分(例如，包括离散和集成的电子电路)、软件(例如，计算机程序)和任何它们的组合.f) 硬件部分可包括模拟和数字部分中的一种或两者；g) 任何公开装置或他的部分可合并在一起或者分成其他的部分， 除非特别地相反表示；h) 不需要特别的行为序列，除非特别地指示；和i) 该术语"多个"元件包括两个或多个要求的元件，且不暗示任何 特定数字范围的元件；即多个元件可以是少至两个元件。<image>image see original document page 13</image>
权利要求
1.一种方法，包括基于先前的测验问题(120)来分辨(240)重要主题；以及识别(250)对应于所述重要主题的演讲材料(110)的片段。
2. 根据权利要求l的方法，进一步包括将所述演讲材料(110)分段(220 )成多个主题片段，从中识别对应所述重要主题的片段。
3. 根据权利要求2的方法，进一步包括转录(210)所述演讲材料(110)以便将所述演讲材料(110)进 行所述分段(220 )。
4. 根据权利要求2的方法，进一步包括分析(230-260 )先前的测验用以识别多个重要主题，从中分辨用 于识别(250 )所述演讲材料(110)的片段的所述重要主题。
5. 根据权利要求4的方法，进一步包括分析(310-360 )先前的用户回答(130)用于识别所述用户的一 个或多个薄弱主题，以及，其中基于所述用户的所述一个或多个薄弱主题来进一步分辨所述 重要主题。
6. 根据权利要求l的方法，进一步包括分析(230-260 )先前的测验用以识别多个重要主题，从中分辨用 以识别(250 )所述演讲材料(110)的片段的所述重要主题。
7. 根据权利要求6的方法，进一步包括分析(310-360 )先前的用户回答(130)以识别所述用户的一个 或多个薄弱主题；以及，其中基于所述用户的所述一个或多个薄弱主题来进一步分辨所述 重要主题。
8. 根据权利要求l的方法，进一步包括利用来自其它来源U40)的材料来增强所述演讲材料(110)的所 述片段。
9. 根据权利要求l的方法，进一步包括基于选择的学习风格(510-540 )来提供(170)所述演讲材料(110) 的所述片段的显示。
10. 根据权利要求9的方法，其中 所述选择的学习风格至少选自 右脑型学习风格；以及 左脑型学习风格。
11. 一种用于提供所述演讲材料(110)的所述片段的显示的方法， 包括识别(420 )所述显示是用于右脑型还是左脑型用户，以及 基于每个片段的特征是右脑型还是左脑型来选择部分或全部所选 片段。
12. 根据权利要求ll的方法，进一步包括将所述演讲材料(110)的每个片段表征(510-540 )为右脑型或 左脑型中的至少一种。
13. 根据权利要求12的方法，其中 表征(510-540 )每个片段包括基于所述片段中的文字来确定(520 )特征向量，以及 基于所述特征向量来表征(530 )所述片段。
14. 根据权利要求13的方法，其中 表征(510-540 )每个片段也包括基于训练特征向量来训练学习机以表征训练片段。
15. 根据权利要求ll的方法，进一步包括不依赖于所述介绍片段是左脑型还是右脑型来选择(410)介绍片段。
16. 根据权利要求ll的方法，其中选择(430-440 )所选的片段中的某些或全部也基于所述用户在与 所述演讲材料(110)相关的一个或多个测验中的表现(340-350 )。
17. 根据权利要求ll的方法，其中选择(430-440 )所选片段中的某些或全部也基于所述用户理解每 个片段的估计持续时间。
18. 根据权利要求ll的方法，其中选择(430-440 )所选片段中的某些或全部也基于下述的一个或多个每个片段的信息内容；与每个片段关联的重要性因素；以及 在其它片段中对于每个片段的所述信息内容的引用。
19. 一种显示系统包括主题分节器(160)，配置用于基于多个主题来将演讲材料(110) 分段为多个片段；关键区域识别器(150)，配置用于基于每个问题的主题来在与所 述演讲材料(110)相关的测验(120)的问题和所述演讲材料(110) 的多个片段之间提供映射；以及显示模块(170)，配置用于方便访问以选择对应所述测验(120) 一个或多个问题的所述演讲材料(no)的片段。
20. 根据权利要求19的显示系统，其中所述显示模块(170)被进一步配置用于方便访问以选择对应所述 研究材料U10) —个或多个片段的测验(120)的问题。
21. 根据权利要求19的显示系统，其中所述显示模块(170)被配置用于基于一个选择标准来显示所述演 讲材料(110)的所选片段，所述选择标准至少部分基于与所述演讲材 料(110)相关的所述测验(120)中的问题。
22. 根据权利要求21的放映系统，其中 所述选择标准进一步基于所述演讲材料(110)每个片段的右脑或左脑倾向； 每个片段的信息内容；其它片段中对每个片段的所述信息内容的引用； 与每个片段关联的重要因素；以及 与每个片段关联的估计学习持续时间。
全文摘要
本发明提供一种用于反映每个主题的相对重要性的演讲回顾系统。本发明另提供一种用于反映每个学生的特定需要的演讲回顾系统。通过用于基于材料的重要性和/或学生的需要来增强记录演讲的系统和方法能够达成这些目的和其它目的。材料的重要性至少部分基于来自先前测验的问题，学生的需要至少部分基于学生在先前测验中的表现。可以基于学生的学习风格来定制向该学生提供增强材料的方法。
文档编号G09B7/00GK101223563SQ200680010342
公开日2008年7月16日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年3月31日
发明者A·汉贾利克, L·阿吉霍特里, M·巴比里 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司