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初中数学问题的全知识图谱设计与实现

来源:网络整理 发布时间:2021-09-11 09:08 标签:数学初中数学
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【摘要】:在初等教育的各个科目中电商 知识图谱,数学学科具有举足轻重的地位,但是中学生对数学知识进行学习时,存在很大的个体差异性。这是因为不同学习者脑海中已有的数学知识库和自身经验都存在较大差异电商 知识图谱,对数学知识进行结构组织的能力也不同,从而导致在接受新数学知识时所产生的效果就会不同。因此,如何构建一个初中数学全知识图谱以帮助学生在数学学习过程中,提高数学学习效率,形成更严谨的数学思维的问题,成为了一个重要而有意义的研究课题。知识图谱就是以科学知识为研究对象,以可视化的方式来揭示科学知识的发展历程及其结构关系,并且以空间结构的形式将学科内部或多学科间的交互关系展示出来。因此,知识图谱不仅可以对知识进行查找、匹配、获取、推送和共享等功能,还具有智能工具化和可视化的特性。论文以初中数学问题的全知识图谱的设计与实现为研究对象,主要完成了三个方面的工作:(1)分析研究了利用本体构建知识图谱的方法策略。在前人的研究基础上,将本体技术和知识图谱融合在一起,利用本体构建知识图谱的框架结构及对应的构建流程。知识节点是知识图谱的根本,为了实现它的提取和确定,本文对语义相似度计算模型MD4进行了部分改进。通过改进后的计算公式对初中数学知识点的名称、属性、语义关系(层次结构和非层次结构)及实例进行语义相似度计算,并将所得结果先做加权处理再求和,就可以得到知识点的实际相似度,从而实现知识节点的提取和确定,方便后续利用本体技术完成知识图谱的构建。(2)基于所研究的构建策略,利用Protégé完成初中数学问题全知识图谱的构建。根据初中数学知识特有的性质,确定了知识结构树和知识块的划分。结合一般知识图谱本体的构建流程,给出了适合本文研究课题的特定流程,并参照流程图在Protégé实现初中数学问题全知识图谱的构建。(3)将构建好的知识图谱应用于初中数学智能教学系统的评测模块中。对初中数学问题求解进行了研究和分析,提出了基于知识图谱的知识点和习题解答的评测方法。结合模糊综合评测算法,将其应用于初中数学智能教学系统的评测模块中。通过实验对该评测方法进行了验证,表明该方法具有较好的合理性和可行性。

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