一種基于數(shù)據(jù)挖掘和公式發(fā)現(xiàn)的智能教具系統(tǒng).pdf

1、教育創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。新的教學理念也必須有相應(yīng)的教學手段給予支持。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)與計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，許多新的技術(shù)都應(yīng)用到教育領(lǐng)域，促進著教育技術(shù)的進步，為現(xiàn)代教育技術(shù)注入了新的內(nèi)容。人工智能是信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。世界各國都在開展智能教具的研究工作，智能型教學儀器的發(fā)展方向是智能化和小型化。 我國教學用具的特點主要表現(xiàn)為：智能化程度低、系統(tǒng)尺寸龐大，現(xiàn)行教具只能為學習者提供進行驗證型

2、實踐活動的支持，對學習者創(chuàng)造力和想象力的培養(yǎng)作用十分有限。 目前，世界上只有美國德州儀器公司開發(fā)成功了手持式的具有知識發(fā)現(xiàn)能力的智能教具——圖形化計算器。但是，它在公式發(fā)現(xiàn)上仍然采用的是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)擬合技術(shù)，存在著當行列式元素微小變化引起解的顯著變化的問題，即線性方程組系數(shù)行列式存在“病態(tài)問題”。并且，圖形化計算器發(fā)掘出來的公式只有多項式一種類型，知識形式單一、可理解性、可用性差。 為了解決這個問題，本文采用人工智能理論、

3、數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)相結(jié)合，研究新型智能教具系統(tǒng)。 在本文中，我們對FDD(Formula Discovery from Data)公式發(fā)現(xiàn)的基本理論做了深入的研究，對FDD基本理論中的誤差計算、函數(shù)庫(原型庫)功能、搜索標準、以及誤差比較做了改進和優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上，圍繞FDD的基本思想，在PC機上實現(xiàn)了改進型FDD公式發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)。改進型FDD公式發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可以對學習者所輸入的實驗數(shù)據(jù)進行公式挖掘，以初等函數(shù)的形