基于个体认知和习得估计的知识状态追踪
摘要
知识追踪是在线教育中的一项重要任务,它通过预测学生回答问题的表现来动态估计学生的学习状态。一种典型的知识追踪解决方案是基于循环神经网络(Recurrent Neural Networks, RNNs),它用RNNs的隐藏状态来表示学生的知识状态。这类方法通常假设学生对同一问题具有相同的认知水平和知识获取敏感性。因此,它们(i)通过参考学生的知识状态和问题表示来预测学生的反应,(ii)根据问题表示和学生的回答来更新知识状态。上述两个过程均未考虑显式认知水平和知识获取敏感性。然而,在现实场景中,学生对同一个问题的理解是不一样的,在完成同一个问题后,他们获得的知识也是不一样的。在本文中,我们提出了一种新的个体估计知识追踪模型(IEKT),在响应预测之前估计学生对问题的认知,在更新知识状态之前评估学生对问题的知识获取敏感性。在实验中,我们将IEKT与4个基准数据集上的11个知识跟踪基线进行了比较,结果表明IEKT达到了最先进的性能。
1 引言
许多在线学习网站,如远学习网,为学生提供了一个平台来加强他们所学的知识。学生可以通过在这样的平台上回答问题来提高技能。然而,由于问题是事先准备好的,学生回答的问题可能是他们已经掌握了相关概念的问题,这对提高他们对学科的整体掌握没有什么帮助。相反,学生应该把注意力集中在他们难以正确回答的问题上