基于改进BN-WPA算法的学习空间优化研究——以考试数据为例

来源 :东北财经大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xym881110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随着新冠疫情在全球范围的肆虐,智能教育、在线教育的发展速度得到了快速提升,不管是在线教育的使用人数,还是市场规模,都迎来了爆发式的增长,对智能教育产生了极大地推动作用。“停课不停学”成为史上一场规模最大的线上教育实践,充分展现了教育信息化与智能化的底层潜力。利用云计算、物联网、人工智能等新基建技术进行数字化校园建设,打造智能化、数字化、个性化的高等教育体系,以满足信息化支撑下师生的学习友好体验需求。随着数据化思想在教育领域中的广泛性应用,高等教育开始向信息化、多元化的方向进行发展,为高等教育今后的发展开辟出了全新的路径。知识结构是知识本身固有属性,它是对知识的抽象化、形象化和模型化,量化抽象的知识结构是人类学习和教育智能化的关键环节。只有机器掌握了知识结构才可以像人类进行推断、分析、决策、预测,因此挖掘知识结构、构建学习空间是构建计算机认知智能的底层框架。知识空间理论不只是计算机开展自主教学的前提,同样还是测试系统开展试题推送的主要依据。通常情况下,知识结构都是由专家通过经验来对其含义进行确定,这种模式不仅会浪费大量的时间和精力,另一方面极易受到主观因素的干扰。考虑到测试数据的不完整性,以及知识点之间关系的不确定性,本文引入贝叶斯网络进行构建学习空间。本文选择平衡了局部开采能力和全局探索能力的狼群智能算法(WPA),在游走行为中添加随机游走算子、在奔袭行为中添加随机交互算子、在围攻行为中添加信息学习算子,将狼群算法作为搜索算法进行贝叶斯网络结构优化。“狼群”捕猎过程的随机性和系统性保证了算法的鲁棒性和准确性,围攻行为的信息反馈机制使得算法向最优解快速收敛。通过仿真实验对Asia数据集的分析,与其他智能算法GWO、GA、PSO的对比,BN-WPA在进行贝叶斯网络结构学习的过程中有一定的优势。具体步骤是由东北财经大学各学院不同专业的本科生统计学课程所产生的测试数据,将改进后的狼群算法BN-WPA作为搜索算法进行贝叶斯网络结构学习,以BIC作为评分函数,使用贝叶斯估计方法进行参数学习从而构建贝叶斯网络结构。并与专家构建的知识结构进行融合、修正,从而可以根据贝叶斯网络构建的学习空间进行教学顺序的调整,为教师及时干预教学工作提供有力支撑,从而减少学生在接下来学习过程的压力。此外,构建学习空间属于计算机开展自主教学的基础,能够依据学习者的实际情况和相关需求,有针对性地为其提供学习路径,是实现知识点掌握情况的判断和计算机试题推荐的重要参考依据。学生、老师在相同时间内有更高的学习、教学成果,让教学方式得到优化,让学习效率获得提升,为探索更加高效的学习方式和教学方法提供了新的思路。本文的创新之处主要集中于两方面。首先是方法方面的创新。以数学心理学、教育统计学为基础,应用知识空间理论,并引入狼群算法对知识网络结构进行学习优化。提高了搜索效率,提升了质量,降低了复杂度,并使用仿真数据集Asia证明了算法的可行性,优化后的狼群算法平衡了开采能力和探索能力,狼群捕猎过程的随机性和系统性保证了算法的鲁棒性和准确性,围攻行为的信息反馈机制使得算法向最优解快速收敛;另一方面是应用方面的创新。对于知识结构挖掘,大多数学者、研究机构、公司团队主要集中于对K12教育数据的挖掘,例如国内的松鼠AI、猿题库的试题智能推荐系统以及国外的ALEKS系统。从阅读相关文献来看,对高等教育的研究都大多停留在模型方法的探讨方面,在应用方面较少,鲜有以知识结构、学习空间为底层框架实施教育活动或者构建智能学习系统。本文也有不足之处在于:首先,学习路径可视化。基于图知识库如何对海量、复杂的知识点进行简洁明了的展示,将是未来研究的重要方向之一;其次,面向学习过程综合情境感知的个性化学习路径分析。未来将会更加关注学习过程,综合考虑影响学习路径各方面的因素,包括课后作业、测试评估、日常行为数据等在内的多因素;最后,狼群算法设置参数较多。如何在平衡搜索能力与开采能力的前提下,使算法效率进一步提升,将是接下来进行研究的重点之一。
其他文献
<正>一、政策举措(一)行业政策1月11日,全国工业和信息化工作会议召开,提出2023年出台推动新型信息基础设施建设协调发展的政策措施,加快5G和千兆光网建设,完善工业互联网技术体系、标准体系、应用体系,推进5G行业虚拟专网建设。4月,工业和信息化部联合文化和旅游部印发《关于加强5G+智慧旅游协同创新发展的通知》,围绕5G+智慧旅游基础设施建设、
期刊
在国家大力推行国有企业混合所有制改革的背景下,越来越多的国有企业和民营企业都参与进来,引入国有资本或非国有资本,一方面增强了国有企业的活力,更好的发挥国有资本的力量,另一方面民营企业在国资的助力下信贷授信也更有力度,被市场认可度也大大提升。国企对民营公司的兼并收购已成为混改背景下优化国资布局的重要载体。然而,根据Wind资讯统计,在2016年至2020年期间的4668件国营企业并购民营企业的案例中
学位
在可持续发展的背景下,将人类知识和能力视为一种资产并估计其价值的想法引起国际社会很大重视。政策制定者对人力资本的衡量很是感兴趣,因为这有助于更好地了解经济增长的驱动力、衡量一个国家教育部门的产出以及评估该国社会生产力的变化。目前,各国开始探索有关教育和培训的测度方法,其中构建教育和培训卫星账户(Satellite Account for Education and Training,下文简称SAE
学位
对人教版和浙科版高中生物学新教材“免疫调节”教学过程中产生的疑问进行梳理与分析,探讨了炎症反应与第三道防线的关系,吞噬细胞与B细胞能否激活初始细胞毒性T细胞以及抗体对吞噬细胞的调理作用3个问题,并尝试以流程图的形式总结呈现探讨成果。
期刊
水资源匮乏、水环境污染以及用水结构不合理等问题在一定程度上影响着人类的生存和发展。作为我国绿色发展示范带,近年来,长江经济带因产业布局不合理致使水资源供需关系紧张,水环境污染严重,提高工业水资源绿色效率成为促进社会发展全面绿色转型的重要手段。因此,综合考虑经济、社会及生态三方面,测算长江经济带工业水资源绿色效率,分析长江经济带工业水资源绿色效率的影响机制,有利于保护长江沿岸的水生态环境,实现经济高
学位
上海作为对外开放的港口城市,一直是我国入境旅游的重点城市,尤其是在“一带一路”的政策支持下,其入境旅游业更是发展迅速,但同时也不可避免地遭受客流量不平衡性的负面影响。季节性是入境旅游的典型特征,是由国际客源市场的复杂性加深入境客流分配的非平衡性导致,季节性不利于城市旅游业的可持续发展。本文以2004-2019年来沪旅游的16个主要客源地月度游客数量为研究对象,对其旅游季节性的时间和空间特征分析。利
学位
近年以来分拆上市逐渐成为上市公司在资产重组时主要考虑的方式之一,许多企业在进行重组时都考虑将优质的子公司从母公司剥离出去,独立上市。这一做法,对于母子公司来说有利有弊,因此本文从石药集团分拆新诺威在创业板上市这一案例出发,介绍了整个石药集团分拆上市的过程,根据理论依据对分拆上市会给企业绩效带来的正向影响及负向影响进行分析,而后选取2016年到2019年的财务数据,2016年到2017年的财务数据分
学位
<正>3月30日,中国广播电视网络集团有限公司(以下简称中国广电)在北京歌华有线电视网络股份有限公司实现固话首呼,这是中国广电贯彻落实2023年度工作会议部署,加快建设广电5G业务网、固定语音业务网、互联网业务网、广播电视业务网等4张全国性基础业务网,持之以恒构建“手机+电视+宽带+语音+卫星+X”全融合业务体系,推动广电网络高质量发展的最新进展。固话是通信运营商的起家业务,尽管近年三大运营商的固
期刊
自从2013年我国政府发文规范政府融资制度开始,各地方政府的平台公司被逐渐剥离政府融资职能。一方面,对这些平台公司来说,其主营业务通常是地方基础设施建设,这些主营业务脱离了政府债务的支持,发展极大受限。另一方面,我国部分地区因为经济、财政实力较弱或者地区内存在债券违约现象而被列为负面区域,负面区域中的融资主体受其所在环境影响而难以再通过继续发行债券来融通资金。因此,原本依托于城投债的政府融资方式走
学位
立足新课程改革的大方向,根据“3+1+2”高考背景,结合教学实际从新高考对高中生物学教师的要求、高中生物学教师面临的困难等方面进行分析,并从教师素养、教学方式及课程内容3个角度提出解决策略,以期助力高中生物学教师客观面对新形势,以积极的态度探索教学改革、优化教学路径。
期刊