[發明專利]一種在交互式在線題庫中預測學生表現的方法及設備

在審

• 申請號: 202110676427.3
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113822316A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李昊天;王勇;危歡;屈華民
• 申請（專利權）人: 香港科技大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06F17/18;G06Q10/04;G06Q50/20
• 代理公司: 深圳宜保知識產權代理事務所(普通合伙) 44588
• 代理人: 王琴;曹玉存

1.一種在交互式在線題庫中預測學生成績的方法，其特征在于，包括:

執行一數據處理和特征提取邏輯過程執行模塊，其包括:

接收多個學生對具有多個問題的交互式在線題庫中的多個歷史學生問答分數數據記錄；

接收多個指向裝置移動數據記錄，所述多個指向裝置移動數據記錄含有對應于所述歷史學生問答分數數據記錄的由所述學生進行的一個或多個指向裝置移動的數據；

從所述歷史學生問答分數數據記錄中提取:

統計學生特征，其反映所述學生過去在所述問題上的表現；及

統計問題特征，其指示每個所述問題的受歡迎程度以及關于每個所述問題的平均學生分數；以及

從所述指向裝置移動數據記錄中提取表示所述學生的問題解決行為的一個或多個特征的多個交互邊特征；

執行一節點網絡構建邏輯過程執行模塊，其包括:

執行Edge2Node變換以將所述交互邊特征變換為一個或多個交互節點；及

構建來自所述統計學生節點特征的一個或多個學生節點、來自所述統計問題節點特征的一個或多個問題節點以及所述交互節點的異構學生-交互-問題(SIQ)網絡；及

執行一預測邏輯過程執行模塊，其包括:

通過殘差關系圖神經網絡(R²GCN)處理所述SIQ網絡，以預測所述學生在所述交互式在線題庫中的一個或多個未嘗試問題上的分數；

其中所述R²GCN包括:

一個或多個并行輸入層，其用于將所述SIQ網絡中的不同類型的節點成為相同形狀的節點的特征變換；

一個或多個后續關系圖神經網絡(R-GCN)層，其用于消息傳遞；

與一個或多個隱藏狀態、所述統計學生特征、所述統計問題特征和所述交互邊特征的一個或多個殘差連接，其用于捕獲不同級別的信息；以及

一個輸出層，其用于所述學生在所述交互式在線題庫中的所述未嘗試問題上的分數的最終預測。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述統計學生特征包括：

所述學生對所述問題進行的總測驗的次數；

所述學生對所述問題進行的第二次測驗的次數；

所述學生在特定數學維度、等級和難度問題上的總測驗百分比；以及

所述學生在特定數學維度、等級和難度的問題上的第一次測驗的平均分數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述統計問題特征包括：

問題的數學維度；

問題的等級；

問題的難度；

所述學生對問題進行的測驗的總數；

所述學生對問題進行的第二次測驗的總數；以及

在所述學生達到的每個分數級別中由所述學生對問題進行的測驗百分比。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述交互式邊特征包括：

在第一次向所述學生展示問題時與在所述學生對所述問題進行第一次一般單擊時之間的時間長度；

所述第一次一般單擊的時間長度占所述學生回答問題花費的總時間長度的百分比；

在第一次向所述學生展示問題時以及在所述學生對所述問題進行第一次一般單擊之前的指向裝置移動事件的數目；

在第一次向所述學生展示問題時以及在所述學生對所述問題進行第一次一般單擊之前進行的指向裝置移動事件的百分比；

在所述第一次一般單擊結束之前由所述學生對問題進行的所述指向裝置移動事件的數目；

對所述學生回答的問題進行的一般單擊的總數；

每秒對所述學生回答的問題進行的一般單擊的平均數；

對所述學生回答的問題進行的一般單擊之間的平均時間長度；

對所述學生回答的問題進行的一般單擊之間的中值時間長度；

對所述學生回答的問題進行的一般單擊之間的時間長度標準偏差；

由所述學生產生的總指向裝置軌跡長度；以及

所述學生回答問題的時間點；

其中一般單擊屬于當所述學生正與問題交互時在指向裝置移動軌跡中的一對必要的指向裝置移動事件。