[发明专利]数学题解答方法及装置

权利要求书

1.一种数学题解答方法，其特征在于，包括：

利用基于第一训练数据预先构建的题目表示模型对数学题目进行结构转化；所述题目表示模型用于基于数学知识表达的特性，对数学题目进行结构转化；

利用基于第二训练数据预先构建的解题规则模型对转化后的数学题目进行解答；所述解题规则模型用于输出与转化后的数学题目匹配的数学运算规则，并利用数学运算规则逐步对表达转化后的数学题目及后续解题步骤进行解答。

2.根据权利要求1所述的数学题解答方法，其特征在于，所述第一训练数据的获得方式包括：

收集大量数学题目以及知识点数据；

将数学题目中所包含的知识点转变为结构化的表示形式，并标注出题干部分和问题部分，由此得到所述第一训练数据。

3.根据权利要求1所述的数学题解答方法，其特征在于，所述第二训练数据的获得方式包括：

收集大量数学题目及其解答步骤，以及数学运算规则数据；

将数学题目及其解答步骤中所包含的知识点转变为结构化的表示形式；

将数学运算规则转变为结构化表达的规则推导格式并汇总成规则库，所述规则推导格式包括前提条件和规则结论；

从所述规则库中为数学题目及其解答步骤匹配对应的数学运算规则，由此得到第二训练数据。

4.根据权利要求3所述的数学题解答方法，其特征在于，所述第二训练数据的获得方式还包括：

根据数学题目、解答步骤以及所用的数学运算规则，确定合法的实例化规则。

5.根据权利要求4所述的数学题解答方法，其特征在于，所述解题规则模型的训练方法包括：

提取并串联所述第二训练数据的解题特征；

在训练阶段将所述解题特征作为所述解题规则模型的输入，并将实例化规则的执行概率作为所述解题规则模型的输出。

6.根据权利要求1所述的数学题解答方法，其特征在于，所述第二训练数据包括：

数学题目或解答步骤的当前状态、所述当前状态所对应的数学运算规则，使用数学运算规则直接获得的知识点、执行数学运算规则后与所述当前状态合并得到的新知识点。

7.根据权利要求1～6任一项所述的数学题解答方法，其特征在于，利用解题规则模型对数学题目进行解答包括：

将数学题目当前包含的知识点作为前提条件，查找对应的数学运算规则；

根据匹配到的数学运算规则及数学题目当前的知识点，确定合法的实例化规则；

判断通过合法的实例化规则直接得到的知识点中有无答案存在；

若有，则输出答案，解答结束；

若无，则从第二训练数据获取解题特征并输入至解题规则模型；

基于所述解题规则模型输出的结果，确定用于执行的目标实例化规则；

将执行所述目标实例化规则得到的知识点，加入到数学题目的原知识点，得到数学题目的新知识点；

返回至前述查找对应的数学运算规则的步骤，并重复执行以上步骤直至得到答案或者满足预设的终止条件，解答结束。

8.一种数学题解答装置，其特征在于，包括：

题目表示模块，用于利用基于第一训练数据预先构建的题目表示模型对数学题目进行结构转化；所述题目表示模型用于基于数学知识表达的特性，对数学题目进行结构转化；

题目解答模块，用于利用基于第二训练数据预先构建的解题规则模型对转化后的数学题目进行解答；所述解题规则模型用于输出与转化后的数学题目匹配的数学运算规则，并利用数学运算规则逐步对表达转化后的数学题目及后续解题步骤进行解答。