[发明专利]基于自适应认知交互的精准控制智慧教育方法

说明书

本发明公开了一种基于自适应认知交互的精准控制智慧教育方法，包括：构建基于ACT‑R的智慧教育平台交互界面认知模块；构建认知交互模式库；构建交互信息的全局整合集；构建基于模糊自适应PID控制器的交互界面信息控制反馈过程。本发明将推理思维自适应控制交互行为认知模型运用到智慧教育平台，从人类的认知角度出发构建交互模式库；将交互界面输入信息的对象和信息源描述成知识元，在获取交互信息融合集的基础上，通过熵权法赋权以及线性加权求算交互信息序列的局部与全局融合值。最后，将交互信息的全局融合值作为PID控制器的输入，通过模糊自适应PID控制算法完成人机界面信息交互控制过程并反馈结果，优化了控制精度和响应速率。

技术领域

本发明涉及智慧教育和智能教学技术领域，特别涉及一种基于自适应认知交互的精准控制智慧教育方法。

背景技术

随着产业互联网的日趋发展，云计算、大数据、物联网、移动互联网等新一代信息技术推动了教育模式的转型，教育开始趋于智慧化、网络化。综合的应用智慧教育的重点和关键在于人与物、物与物联系起来进行有效的智能交互。智能教学交互的质量直接影响着课程学习的效果。因此在智慧教育背景下，交互控制方法的研究已成为提升人机信息交互体验的重要方向。

在智慧教学平台中，通过多样化交互行为的实施能够为学习者提供两方面的服务：一是学习者与系统资源的自主交互，二是学习者双方可以进行实时互联的远程动态交互。然而，现有的适应于智慧教育的界面信息交互控制方法具有局限性，存在控制结果反馈时间较长、控制精度较低等问题，很难满足使用者个性化学习服务诉求和实现良好的教学交互过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于自适应认知交互的精准控制智慧教育方法，针对教学平台信息交互控制方法中存在的挑战与问题，基于推理思维自适应控制(AdaptiveControl of Thought–Rational，ACT-R)认知模型，从认知角度研究人与智慧教育平台的交互模式，设计基于模糊PID的智慧教育信息精准化控制方法，以实现智慧教育中良好的信息交互过程。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：

一种基于自适应认知交互的精准控制智慧教育方法，包括以下步骤：

构建基于ACT-R的智慧教育平台交互界面认知模块；

构建认知交互模式库；

构建交互信息的全局整合集；

构建基于模糊自适应PID控制器的交互界面信息控制反馈过程。

优选地，所述构建基于ACT-R的智慧教育平台交互界面认知模块的步骤包括：

基于数据挖掘的学习分析技术构建目标模块；

根据教学内容结构布局构建视觉模块；

根据目标动作收益及关联用户执行动作构建动作性记忆模块；

根据记忆检索及信息提取构建描述性记忆模块；

基于构建的目标模块、视觉模块、动作性记忆模块、描述性记忆模块，通过基于行为数据的深度学习推荐算法动态感知学习进展，适应性优化学习顺序，针对不同学生情况对学习知识点进行精准推送。

优选地，所述基于数据挖掘的学习分析技术构建目标模块的步骤具体包括：

通过基于数据挖掘的学习分析技术将世界各地的优秀教育资源进行优化重组，建立目标分层体系，以存储具有多种形式的学习资源；

对不同类型的教学内容进行分类，保存到数据库，以满足用户当前目标和意图；

采集用户偏好和知识水平信息，适应性的对用户设计专属的网络课程内容体系、学习方式、教学管理，进行有针对性的教育。