Large Language Models for Education: A Survey and Outlook

本文是LLM系列文章,针对《Large Language Models for Education: A Survey and Outlook》的翻译。

摘要

大型语言模型(LLM)的出现为教育领域带来了一个充满可能性的新时代。本调查文件从多方面总结了LLM在教育环境中的各种技术,包括学生和教师援助、适应性学习和商业工具。我们从各个角度系统地回顾了技术进步,组织了相关的数据集和基准,并确定了与LLM在教育中的部署相关的风险和挑战。此外,我们概述了未来的研究机会,强调了潜在的有前景的方向。我们的调查旨在为教育工作者、研究人员和政策制定者提供一个全面的技术图景,以利用LLM的力量来彻底改变教育实践,并促进更有效的个性化学习环境。

1 引言

2 LLM在教育中的应用

《KnowledgeNavigator: Leveraging Large Language Models for Enhanced Reasoning over Knowledge Graph》聚焦于利用大型语言模型增强知识图谱推理。大型语言模型(LLM)在复杂推理和问答(QA)任务中的知识限制方面存在局限性,而KnowledgeNavigator框架利用知识图谱中的外部知识来增强LLM推理[^4]。 该框架主要包括三个阶段:问题分析、知识检索和推理。在问题分析阶段,预测推理跳数,生成相似的问题,以增强推理逻辑挖掘;知识检索阶段,根据给定的问题和大语言模型指导,从知识图谱中迭代检索和过滤相关知识;推理阶段,将检索到的知识转化为对LLM有效的提示,以此增强其推理能力。并且该框架在KGQA基准测试中优于以前的知识图谱增强LLM方法[^4]。 ```python # 以下为简单示意框架各阶段伪代码 # 问题分析 def question_analysis(question): # 预测推理跳数 hop_count = predict_hop_count(question) # 生成相似问题 similar_questions = generate_similar_questions(question) return hop_count, similar_questions # 知识检索 def knowledge_retrieval(question, llm_guide, knowledge_graph): relevant_knowledge = [] # 迭代检索和过滤相关知识 for step in range(max_steps): new_knowledge = retrieve_and_filter(question, llm_guide, knowledge_graph) relevant_knowledge.extend(new_knowledge) return relevant_knowledge # 推理 def reasoning(relevant_knowledge, llm): prompt = convert_to_prompt(relevant_knowledge) result = llm.generate(prompt) return result ```
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