教育語義網(wǎng)中基于本體的自適應(yīng)學習系統(tǒng)建模.pdf

1、本文首先研究了教學和學習過程中的各種理論模型，分析理論模型中對學習行為的定義和特征描述，基于各種學習行為的特征，研究自適應(yīng)學習過程的特點和需求，為設(shè)計自適應(yīng)學習系統(tǒng)提供理論框架和行為模型。研究了知識空間的表達方法，構(gòu)建了OntoAES領(lǐng)域知識模型和用戶知識空間模型。 其次，研究了教育領(lǐng)域知識的特點，針對領(lǐng)域知識的復(fù)雜性和多樣性以及領(lǐng)域知識專家對本體工程技術(shù)的缺乏造成的本體開發(fā)難度加大的問題，提出了基于知識工程的OntoAES本體

2、構(gòu)建方法，提出了領(lǐng)域知識概念的提取、層次結(jié)構(gòu)的定義以及關(guān)系模型的建立過程與方法，簡化了學科領(lǐng)域本體建模過程。 再次，基于領(lǐng)域知識空間模型，以計算機學科領(lǐng)域為研究對象提出了計算機學科領(lǐng)域的知識分類體系和概念集合，提出了OntoAES計算機學科領(lǐng)域知識本體的構(gòu)建方法。在學習資源標準的基礎(chǔ)上建立了學習資源描述本體，賦予了學習資源描述模型更加豐富的語義和更大的可擴展空間。 其四，研究了用戶信息模型與用戶知識空間模型，建立了Ont

3、oAES用戶模型本體，分別構(gòu)建了描述用戶基本信息的用戶信息子本體，描述用戶偏好信息的用戶偏好子本體，描述用戶績效信息的用戶績效子本體，構(gòu)建了描述學習技能的學習能力本體.分析了用戶模型本體與領(lǐng)域知識本體和學習資源本體間的語義關(guān)聯(lián)，為自適應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)建建立了良好的模型基礎(chǔ). 最后，提出了基于本體的自適應(yīng)學習系統(tǒng)OntoAES的功能模塊與系統(tǒng)構(gòu)架，研究了各個功能模塊與本體間的關(guān)聯(lián)和應(yīng)用模式，研究了基于本體的自適應(yīng)學習過程，詳細分析了On

4、toAES系統(tǒng)中自適應(yīng)學習的步驟和系統(tǒng)流程。通過對用戶學習行為的研究，基于用戶使用日志對潛在的學習資源關(guān)系模式進行了詳細的分析和定義，基于信息提取和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，建立資源的關(guān)系模型和用戶偏好模型，使得在自適應(yīng)學習系統(tǒng)中可以自動的更新領(lǐng)域知識學習路徑信息和用戶偏好信息，驗證了本文所提出的模型和方法。 本文的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在： 1)提出了知識空間的關(guān)系模型，提出了基于知識工程的領(lǐng)域知識本體構(gòu)建方法； 2)研究了計算機

5、科學領(lǐng)域本體和用戶模型本體，提出了基于本體的自適應(yīng)學習系統(tǒng)框架； 3)定義了基于本體的自適應(yīng)學習規(guī)則，建立了用戶偏好本體與學習資源描述本體的匹配模型和基于使用數(shù)據(jù)的學習資源關(guān)系模型和偏好模型。 本文的研究工作為教育語義網(wǎng)中的本體構(gòu)建和自適應(yīng)學習系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)建提供了研究基礎(chǔ)和指導，今后的研究方向包括本體的補充和完善及自適應(yīng)學習系統(tǒng)功能的完善，研究本體間的匹配模型以及基于本體的自適應(yīng)學習規(guī)則，為學習者提供智能高效的學習系統(tǒng)