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随着社会进步和信息技术的发展,互联网正在改变着我们生活的方方面面,各行各业都在颠覆传统,向着互联网模式迈进。从之前学习资源、购物方式和联系方式的互联网化,到如今的出行、吃饭以及房产的互联网化,我们的衣、食、住、行都可以依靠互联网,足不出户就可以得到解决。但是教育行业的互联网化比较缓慢,近年来国内外都做过很多这个方面的努力,收效甚微,这其中既有教育行业本身的原因,更主要的是人工智能领域发展缓慢,没有取得大的突破,想要让机器教育人,必须先让机器足够智能,让机器具有识别、理解以及再生人类知识的能力。本论文致力于初中代数问题类人判卷的研究,涉及知识的形式表示、人工智能的自动推理、规则流的定义及表示、知识等价、错误类型定位等技术。研究并构建出一个初中代数的类人判卷系统,首先在题意理解的基础上能按照定义好的规则流,自动生成更多更丰富的标准答案,形成知识库;其次对学生答案进行判卷,在判出正误之后,进一步给学生找出错误原因。主要的研究内容如下: 1、代数知识的机器表示。本论文将研究一种将初中代数知识与一阶谓词逻辑,以及Java类相结合的知识表示方式,方便计算机理解、传输、存储和再生知识。 2、人工智能的自动推理。研究人工智能的自动推理,实现标准答案的自动生成,生成尽可能完备的标准答案,放在一个知识库中进行存储起来,以便将学生答案与标准答案进行比对。 3、规则流的定义及表示。各种规则流的定义及表示的研究,即解题步骤先后顺序的确定,在初中代数中,每种题型都是基本有固定解法的,这其中需要结合大量数据对各种题型进行研究,以找到最固定的解法,来定义规则的执行顺序。 4、知识等价。因为知识库不可能足够完备,在研究知识等价时,除了比对,还引入了逻辑和计算来判断知识等价。 5、错误类型定位。除了简单的给学生答案逐行判出正误,本论文还研究进一步给学生的错误答案找出错误原因。这样力求给学生最大的帮助,让学生知道自己错在哪,避免下次继续犯错。