一种基于知识库的电子化学习方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于知识库的电子化学习方法，包括以下步骤：使用树状信息的结构表示法表示个性化学习问题；进行结构化问题的逻辑化表示；进行个性化学习问题有序求解。由于本发明使用树状信息的结构表示法来描述个性化学习问题，将各种领域和形式的个性化学习问题使用学生要素、学习内容要素和其他要素这三个基本要素表示，将个性化学习问题分为基本要素、基本信息和子信息三个层次，所以可以使大部分领域信息系统的个性化学习问题结构化，进而可以由此设定个性化学习的推荐规则；本发明采用加权搜索所有解的方法，与学生需要学习的知识相关的推理结果权值最大，因此推荐出新的学生对象感兴趣的知识。
【专利说明】—种基于知识库的电子化学习方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网络技术，特别是一种基于知识库的电子化学习方法。
【背景技术】
[0002]随着计算机和网络技术的日益发展，深刻影响着教育、学习的方法和途径，使得日常的面授方式正逐渐走向网络化、信息化方向转变。目前利用网络开展电子化学习已经成为社会关注的热点，也是未来学习型社会的根本特性和人们的基本需求。电子化学习系统是以计算机网络为基础的、实现随时随地、交互性强且内容不断更新的教学系统。然而，目前大部分系统使用的是信息共享的个体学习方式，这样的站点仅仅解决了如何利用互联网和网络技术，使得地理位置上分离的一些群体可以共享学习资料的问题，但学习者始终是被动的学习。远程教学的缺点是学员和教员之间缺乏面对面的交流，学员无法立即对自己的问题向教员进行提问；同时教员也无法掌握学员的学习进度、无法了解学员对知识的掌握情况，缺乏整体性把握。这样既浪费了人力物力，又浪费了时间。远程教学的另一个缺点在于教员需要重复多次地向不同的学员解释同一个问题，无法让学员之间互相学习，没有办法模拟真实教学中的学员之间互相学习这一特点。虽然有些智能化的系统增加聊天室，电子白板乃至虚拟教室等功能来改善学习效果，但仅仅是在教学环境上提供支持，并没有真正实现教学模式个性化的定制。有些系统虽然提供了根据具体学生的基本素质进行学习策略调整的功能，但是不能跟踪学生的动态变化而调整学习大纲和教学策略。
[0003]本发明针对目前的电子化学习缺乏交互性、缺乏个性化的弊端，提出基于知识库的教学模型。根据学习对象的元数据(Learning Object Metadata, L0M)树型结构的特点，使用基于知识的树状表示法加以描述，并用Prolog语言把实际电子化学习应用问题表述成计算机语言编写的程序。从而达到个性化教学的目的。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种允许自动掌握学员对不同知识点的掌握情况、从而个性化地服务不同的对象。
[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:一种基于知识库的电子化学习方法，包括以下步骤:
[0006]A、使用树状信息的结构表示法表示个性化服务问题
[0007]Al、将个性化服务问题分成基本要素、基本信息和子信息三个层次，每个基本要素包括若干个基本信息，每个基本信息包括若干个子信息；所述的基本要素包括服务内容要素、服务对象要素和其他要素共三个基本要素；
[0008]所述的服务内容要素包括网站中产品的基本信息，所述的服务对象要素包括服务对象的个人的基本信息，所述的其他要素是除服务内容要素和服务对象要素以外的其他基本信息；
[0009]所述的网站中产品的基本信息是电子商务网站中的商品信息或新闻门户网站中的新闻信息；所述的商品信息包括商品品牌、商品类别和商品产地信息单元；所述的新闻信息包括新闻类别、新闻关键字、新闻发布时间；所述的个人的基本信息包括性别、年龄、学历和收入；所述的其他基本信息包括季节和上线时间；
[0010]A2、使用树状信息的结构表示法来描述具有层次化结构特征的实际个性化服务问题，把个性化服务问题的基本要素、基本信息和子信息分别描述为树的信息侧面、信息单元和子句；子句是树的叶子节点，是基本单元，包含个性化服务问题的数据信息，而除了叶子节点以外的节点则是个性化服务问题的结构信息；
[0011]A3、将服务内容和服务对象的数据保存在数据库中，使树的结构与该数据库的表结构一致，即:服务对象信息侧面对应数据库中的服务对象表或视图，该侧面中的每个信息单元与服务对象表或视图中的列名相对应，而子句的数据信息对应列中的记录值；同样，月艮务内容信息侧面的信息单元和子句分别也对应着相应表或视图中的列名和具体值；其他信息侧面可以不与数据库中信息对应；
[0012]B、结构化问题的逻辑化表示
[0013]将电子化学习问题使用树状信息结构表示法表示后，则电子化学习问题就可以用一组规则和事实进行逻辑化表示；
[0014]B1、将学生资源侧面的事实表示为:
[0015]student ( “信息单元名”，“子句”，“学生”.[0016]B2、将学习资源信息侧面的事实表示为:
[0017]know (“信息单元名”，“子句”，“学生”)，在学习资源侧面中，学习对象元模型有着树状层次结构。其最上层是一个根节点，根节点包含很多子元素。子元素还可以包含子元素。除根节点以外包含子元素的元素称为中间节点，或集合数据元素，不包含子元素的元素称为叶节点或简单数据元素。
[0018]B3、由于其他信息侧面和子句中的信息各种各样，因此对它的描述内容要视具体情况而定，将其他信息侧面描述为: [0019]study (“信息单元名”，“子句”，“学生”)
[0020]B4、将学生对象的行为都使用上述三种事实的组合来描述:
nm
[0021](Π student (?, bx, X)) D (门 know(Cj, d}, X))
1=0 j=0
[0022]其中X代表学生对象变量，
[0023]η表示其他信息侧面描述的总数，a和b分别表示该信息侧面描述的具体的信息单元名和子句，i则表示多个信息侧面描述中的第i个描述；
[0024]m表示学生对象信息侧面描述的总数，c和d分别表示该信息侧面描述的具体的信息单元名和子句，j则表示多个信息侧面描述中的第j个描述；
[0025]B5、一个推荐规则的知识本质上是IF-THEN语句，具有以下形式:
[0026]if ?前提IX前提2>… < 前提n>) then ?结论IX结论2>… < 结论η?
[0027]使用规则是要推知学生对象可能还需要学习什么知识，所以将学生对象可能发生的服务内容表示为
[0028]study (“信息单元名”，“子句”，“服务对象”)
[0029]显然，将要发生的学习内容始终是规则的结论部分；而学生对象信息、已经掌握的知识信息以及其他客观信息构成了规则的条件部分；因此，个性化服务问题的表达式为:
【权利要求】
1.一种基于知识库的电子化学习方法，其特征在于:包括以下步骤: A、使用树状信息的结构表示法表示个性化服务问题 Al、将个性化服务问题分成基本要素、基本信息和子信息三个层次，每个基本要素包括若干个基本信息，每个基本信息包括若干个子信息；所述的基本要素包括服务内容要素、月艮务对象要素和其他要素共三个基本要素； 所述的服务内容要素包括网站中产品的基本信息，所述的服务对象要素包括服务对象的个人的基本信息，所述的其他要素是除服务内容要素和服务对象要素以外的其他基本信息； 所述的网站中产品的基本信息是电子商务网站中的商品信息或新闻门户网站中的新闻信息；所述的商品信息包括商品品牌、商品类别和商品产地信息单元；所述的新闻信息包括新闻类别、新闻关键字、新闻发布时间；所述的个人的基本信息包括性别、年龄、学历和收入；所述的其他基本信息包括季节和上线时间； A2、使用树状信息的结构表示法来描述具有层次化结构特征的实际个性化服务问题，把个性化服务问题的基本要素、基本信息和子信息分别描述为树的信息侧面、信息单元和子句；子句是树的叶子节点，是基本单元，包含个性化服务问题的数据信息，而除了叶子节点以外的节点则是个性化服务问题的结构信息； A3、将服务内容和服务对象的数据保存在数据库中，使树的结构与该数据库的表结构一致，即:服务对象信息侧面对应数据库中的服务对象表或视图，该侧面中的每个信息单元与服务对象表或视图中的列名相对应，而子句的数据信息对应列中的记录值；同样，服务内容信息侧面的信息单元和子句分别也对应着相应表或视图中的列名和具体值；其他信息侧面可以不与数据库中信息对应； B、结构化问题的逻辑化表示 将电子化学习问题使用树状信息结构表示法表示后，则电子化学习问题就可以用一组规则和事实进行逻辑化表示； B1、将学生资源侧面的事实表示为: student ( “信息单元名”，“子句”，“学生” ).B2、将学习资源信息侧面的事实表示为: know (“信息单元名”，“子句”，“学生”)，在学习资源侧面中，学习对象元模型有着树状层次结构；其最上层是一个根节点，根节点包含很多子元素；子元素还可以包含子元素；除根节点以外包含子元素的元素称为中间节点，或集合数据元素，不包含子元素的元素称为叶节点或简单数据元素； B3、由于其他信息侧面和子句中的信息各种各样，因此对它的描述内容要视具体情况而定，将其他信息侧面描述为: study (“信息单元名”，“子句”，“学生”) B4、将学生对象的行为都使用上述三种事实的组合来描述:
【文档编号】G06F17/30GK103838733SQ201210475561
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】梅昱婷, 李明斐 申请人:大连灵动科技发展有限公司