50、在线教育评估与全年龄段学习支持系统的创新探索

多模态驱动的智能教育系统创新

在线教育评估与全年龄段学习支持系统的创新探索

在当今数字化时代,在线教育蓬勃发展,同时随着全球人口平均寿命的增加,为所有年龄段人群开发合适的学习环境变得尤为重要。本文将围绕在线教育评估系统以及全年龄段学习支持系统的相关研究进行探讨。

在线教育评估系统:从弹幕评论中洞察学生情绪

在在线教育场景中,像“弹幕”这样的评论蕴含着学生的情绪信息。然而,弹幕评论具有独特的语言风格,与日常生活语言差异较大,其含义模糊且缺乏上下文,传统方法(如 TF - IDF 和 word2vec)难以处理。

该研究提供了一个平台,能够检测与学习状态相关的情绪,即使不知道弹幕评论的确切含义,也能更轻松地对那些与时间轴关联的评论进行标注。这一研究在实际应用中具有重要意义,它可以帮助减轻在线教学中教师同时面对数百名学生的教学压力。

研究设计了一个界面来展示模型生成的数据。界面上部展示教育视频,下部以时间轴为横轴的折线图展示情绪趋势。基于从视频观看者收集的多模态数据,图表每 15 秒显示一次融合模型对情绪分类的置信度。当数值为正且接近 1 时,观看者更可能觉得视频内容有趣或容易;当数值为负且接近 -1 时,观看者更可能觉得视频内容无聊或困难。而且,反馈与时间相关联,点击图表上的数据点,上部视频会相应跳转到该时间,帮助教师聚焦于真正影响学生学习状态的时刻。

整个研究过程包括收集学生在线观看教学视频时的多模态数据(面部表情和评论文本),并在主观学习状态的两个维度(趣味性、难度)上进行标注。经过视频截图的人脸识别和评论文本的归一化等预处理后,使用人工神经网络方法构建融合模型,计算两个维度的实时学习状态。该系统能够为教师提供客观、基于特定时间轴的反馈,克服了以往反馈方法的不足。 </

MATLAB代码实现了一个基于多种智能优化算法优化RBF神经网络的回归预测模型,其核心是通过智能优化算法自动寻找最优的RBF扩展参数(spread),以提升预测精度。 1.主要功能 多算法优化RBF网络:使用多种智能优化算法优化RBF神经网络的核心参数spread。 回归预测:对输入特征进行回归预测,适用于连续值输出问题。 性能对比:对比不同优化算法在训练集和测试集上的预测性能,绘制适应度曲线、预测对比图、误差指标柱状图等。 2.算法步骤 数据准备:导入数据,随机打乱,划分训练集和测试集(默认7:3)。 数据归一化:使用mapminmax将输入和输出归一化到[0,1]区间。 标准RBF建模:使用固定spread=100建立基准RBF模型。 智能优化循环: 调用优化算法(从指定文件夹中读取算法文件)优化spread参数。 使用优化后的spread重新训练RBF网络。 评估预测结果,保存性能指标。 结果可视化: 绘制适应度曲线、训练集/测试集预测对比图。 绘制误差指标(MAE、RMSE、MAPE、MBE)柱状图。 十种智能优化算法分别是: GWO:灰狼算法 HBA:蜜獾算法 IAO:改进天鹰优化算法,改进①:Tent混沌映射种群初始化,改进②:自适应权重 MFO:飞蛾扑火算法 MPA:海洋捕食者算法 NGO:北方苍鹰算法 OOA:鱼鹰优化算法 RTH:红尾鹰算法 WOA:鲸鱼算法 ZOA:斑马算法
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