一种用于学习者自适应学习的问答方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及学习管理技术领域，具体而言，涉及一种用于学习者自适应学习的问 答方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的逐步提高，家长及老师对学生的学习情况越来越重视，随之 能够与学习者进行互动的学习系统越来越受到大家的关注，在学习者学习系统中，自动问 答功能是学习系统中关键的部分，以学习者提出问题的方式，通过学习系统自动输出与该 问题相匹配的答案及相关知识内容，来满足学习者的自主学习需求。
[0003] 当前，相关技术中提供了一种用于学习者学习的问答方法，该方法包括:学习者通 过与具有问答互动功能的机器人进行纠错或者互动来练习英语知识，将学习者的语音或者 文本作为输入问句，可以跟机器人进行对话。其中，学习者可以通过两种方式来增加学习， 第一是学习者输入问句通过机器人自动发现问句中的语法和拼写错误来加强学习；第二是 跟机器人作为聊天伙伴交流互相对话来增强英语知识。上述问答方法通常采用简单的一问 一答的方式，针对于不同学习者输入同一个问题而输出的答案是唯一的。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术中至少存在以下问题:相关技术中 为学习者推送学习内容的方式主要是仅仅根据学习者输入的文本或者语音生成相关的学 习内容，推送的学习内容不具有针对性，学习效果不佳。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种用于学习者自适应学习的问答方法 及装置，以解决上述问题。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种用于学习者自适应学习的问答方法，该方法 包括:获取学习者输入的查询信息，其中，该查询信息包括:文本信息或者语音信息;对上述 查询信息进行关键词提取，并在预先建立的知识本体库中，根据提取到的关键词检索相应 的多条学习内容;利用基于语料库的相似度算法与基于距离的相似度算法相结合的方式， 逐一计算上述查询信息与检索到的多条上述学习内容间的相似度，并提取相似度大于预设 阈值的学习内容;在提取出的学习内容中，采用自适应算法抽取与上述学习者对应的用户 模型相匹配的自适应学习内容，其中，该用户模型是从预先建立的用户本体库中根据上述 学习者的ID调取的。
[0007] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上 述利用基于语料库的相似度算法与基于距离的相似度算法相结合的方式，逐一计算上述查 询信息与检索到的多条上述学习内容间的相似度，并提取相似度大于预设阈值的学习内容 包括:从检索到的多条上述学习内容中逐一选取一条学习内容，对学习者输入的查询信息 和选取的上述学习内容进行单词还原处理;对还原后的各个单词进行词性标注，并根据各 个单词的词性类型选取可用单词，其中，上述可用单词包括以下中的一种或多种:词性为名 词的单词、词性为动词的单词、词性为副词的单词或者词性为形容词的单词；由选取的上述 查询信息和上述学习内容中的各个可用单词组成上述查询信息和上述学习内容的联合词 集;根据公式
I逐一计算词性相同的联合词集中的单 词与上述查询信息中的可用单词之间的第一词间相似度SimlUo^M)，并根据公式
;一计算词性相同的联合词集中的单词与上述学 习内容中的可用单词之间的第一词间相似度Siml(Wi，WQi)，其中，wo表示查询信息中的概念 词，Wl表示学习内容中的概念词，wQl表示联合词集中的概念词，L表示两个概念词之间的最 短路径长度，α为常数(取值为0.1)，H。表示两个概念词的公共上位词集的深度，H wQ表示概念 词wo的深度，Hwi表示概念词Wi的深度，HwQi表示概念词w Qi的深度;基于语料库的相似度算法 逐一计算词性相同的联合词集中的单词与上述查询信息中的可用单词之间的第二词间相 似度并基于语料库的相似度算法逐一计算词性相同的联合词集中的单词与 上述学习内容中的可用单词之间的第二词间相似度Sim2(wi，w〇i);根据公式Sim(WQ，WQi)=0 Siml(WQ，WQi)+ γ Sim2(WQ，WQi)确定词性相同的联合词集中的单词与上述查询信息中的可用 单词之间的综合相似度Sim(WQ，w〇i)，并根据公式Sim(wi，w〇i) =0Siml(wi，w〇i)+ γ Sim2(wi, w〇1)确定词性相同的联合词集中的单词与上述学习内容中的可用单词之间的综合相似度 3加(《1，《〇 1)，其中，0表示第一词间相似度的权重值，丫表示第二词间相似度的权重值;将确 定出的联合词集中的单词与上述查询信息中的可用单词之间的多个综合相似度组成的向 量作为上述查询信息的公共语义向量，并将确定出的联合词集中的单词与上述学习内容中 的可用单词之间的多个综合相似度组成的向量作为上述学习内容的公共语义向量;根据公 另
十算上述查询信息与上述学习内容之间的相似度，其中，Το表示 查询信息语句，!^表示学习内容中的第i条语句，So表示查询信息的公共语义向量，Si表示学 习内容的公共语义向量;从未被选取的多条上述学习内容中选取下一条学习内容，直到计 算得到上述查询信息与各个上述学习内容之间的相似度;提取上述查询信息与各个上述学 习内容之间的相似度大于预设阈值的学习内容。
[0008] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上 述在提取出的学习内容中，采用自适应算法抽取与上述学习者对应的用户模型相匹配的自 适应学习内容包括:根据上述学习者对应的用户模型中的知识水平选取各个提取出的学习 内容中与上述知识水平匹配的学习内容;根据上述学习者对应的用户模型中的兴趣偏好计 算选取的学习内容中各个关联学习资源的推荐度;将推荐度最高的关联学习资源作为最终 与上述学习者相匹配的自适应学习内容。
[0009] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上 述知识本体库通过以下方式建立：
[0010] 抽取样本教材的知识点，其中，上述样本教材包括:不同版本的教材和不同年级的 教材;对抽取到的各个知识点进行分类，并对相同的知识点进行关联;根据分类和关联处理 后的知识点分别确定单词本体库的父类结构、属性结构和句子本体库的父类结构、属性结 构;根据确定的单词本体库父类结构、属性结构和句子本体库的父类结构、属性结构构建知 识本体库。
[0011] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上 述用户本体库通过以下方式建立：
[0012] 获取上述学习者的注册信息，其中，上述注册信息包括以下中的一种或多种:上述 学习者的用户ID、密码、姓名、性别、年龄、年级、所在学校;根据学习者填写的所罗门风格量 表确定上述学习者的学习风格，其中，上述学习风格包括：活跃-沉思型、感悟-直觉型、言 语-视觉型或者序列-综合型；根据上述学习者的年级、已学知识点和对知识点的掌握程度 确定学习者的知识水平，其中，上述对知识点的掌握程度是通过上述学习者的评测结果确 定的；根据记录的上述学习者对学习资源的浏览次数和评价信息确定学习者的学习行为； 根据上述学习行为确定上述学习者的兴趣偏好，其中，上述兴趣偏好包括:上述学习者对资 源媒体类型的偏好度、对资源对应属性的偏好度、以及对资源难度的偏好度;根据上述学习 者的注册信息、学习风格、知识水平、学习行为和兴趣偏好建立各个学习者的用户模型。
[0013] 结合第一方面至第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方 面的第五种可能的实施方式，其中，上述方法还包括:实时监听各个学习者对学习资源的浏 览次数和评价信息，并向所述学习者对应的浏览及反馈表中存储监听到的所述浏览次数和 评价信息，以更新所述学习者对应的浏览及反馈表；当满足预设的学习者的兴趣偏好的更 新条件时，根据更新后的浏览及反馈表重新确定所述学习者的兴趣偏好，其中，所述更新条 件包括以下中的任意一种：监测到学习者重新登录、更新后的浏览及反馈表中新增加的记 录的条数大于预设阈值、或者当前时间与上次重新确定时间的时间间隔达到预设阈值;根 据学习者的用户ID查找上述学习者的用户模型;使用重新确定出的所述兴趣偏好更新上述 学习者的用户模型中的兴趣偏好。
[0014] 第二方面，本发明实施例还提供了一种用于学习者自适应学习的问答装置，该装 置包括:获取模块，用于获取学习者输入的查询信息，其中，上述查询信息包括:文本信息或 者语音信息;检索模块，用于对上述查询信息进行关键词提取，并在预先建立的知识本体库 中，根据提取到的关键词检索相应的多条学习内容;相似度计算模块，用于利用基于语料库 的相似度算法与基于距离的相似度算法相结合的方式，逐一计算上述查询信息与检索到的 多条上述学习内容间的相似度，并提取相似度大于预设阈值的学习内容;资源匹配模块，用 于在提取出的学习内容中，采用自适应算法抽取与上述学习者对应的用户模型相匹配的自 适应学习内容，其中，上述用户模型是从预先建立的用户本体库中根据上述学习者的ID调 取的。
[0015] 结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上 述相似度计算模块包括:单词还原单元，用于从检索到的多条上述学习内容中逐一选取一 条学习内容，对学习者输入的查询信息和选取的上述学习内容进行单词还原处理；词性标 注单元，用于对还原后的各个单词进行词性标注，并根据各个单词的词性类型选取可用单 词，其中，上述可用单词包括以下中的一种或多种:词性为名词的单词、词性为动词的单词、 词性为副词的单词或者词性为形容词的单词；词集组合单元，用于由选取的上述查询信息 和上述学习内容中的各个可用单词组成上述查询信息和上述学习内容的联合词集;第一词 间相似度计算单元，用于根据公式i
逐一计算词性相
同的联合词集中的单词与上述查询信息中的可用单词之间的第一词间相似度Siml(w〇， w0i)，并根据公￥ -)逐一计算词性相同的联合词集中 y.i 的单词与上述学习内容中的可用单词之间的第一词间相似度Siml(wi，w〇i)，其中，wo表示查 询信息中的概念词，Wl表示学习内容中的概念词，wQl表示联合词集中的概念词，L表示两个 概念词之间的最短路径长度，α为常数(取值为0.1)，H。表示两个概念词的