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练习嵌入和学习遗忘特征增强的知识追踪模型

Exercise embeddings and learning-forgetting features boosted knowledge tracing
张维
李志新
龚中伟
罗佩华
宋玲玲
华中师范大学 人工智能教育学部, 武汉 430079

摘要

现有知识追踪模型大多以概念为中心评估学生的未来表现,忽略了包含相同概念的练习之间的差异,从而影响模型的预测准确性。此外,在构建学生知识状态过程中,现有模型未能充分利用学生在答题过程中的学习遗忘特征,导致对学生知识状态的刻画不够精确。针对以上问题,提出了一种练习嵌入和学习遗忘特征增强的知识追踪模型(exercise embeddings and learning-forgetting features boosted knowledge tracing,ELFBKT)。该模型利用练习概念二部图中的显性关系,深入计算二部图中的隐性关系,构建了一个练习概念异构关系图。为充分利用异构图中的丰富关系信息,ELFBKT模型引入了关系图卷积网络。通过该网络的处理,模型能够增强练习嵌入的质量,并以练习为中心更准确地预测学生的未来表现。此外,ELFBKT模型充分利用多种学习遗忘特征,构建了两个门控机制,分别针对学生的学习行为和遗忘行为进行建模,更精确地刻画学生的知识状态。在两个真实世界数据集上进行实验,结果表明ELFBKT模型在知识追踪任务上性能优于其他模型。

基金项目

国家自然科学基金资助项目(62377024)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0093
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第11期

发布历史

[2024-08-02] 优先出版

引用本文

张维, 李志新, 龚中伟, 等. 练习嵌入和学习遗忘特征增强的知识追踪模型 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0093. (Zhang Wei, Li Zhixin, Gong Zhongwei, et al. Exercise embeddings and learning-forgetting features boosted knowledge tracing [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.04.0093. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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