[发明专利]基于深度强化学习的个性化学习系统及方法

说明书

本发明涉及学习系统技术领域，公开了基于深度强化学习的个性化学习系统及方法，包括个性化学习终端、个性化数据分析处理端以及个性化学习服务端，所述个性化学习终端还包括电子教材交互模块、作业与考试模块、个人学习档案管理模块、疑难问题互动交流模块与资源查询模块，所述个性化数据分析处理端包括个性化学情数据预处理模块、学习内容个性化推荐模块和学习结果智能测评模型构建模块，优点在于：通过整合了学习交互活动终端、个性化模型分析端、个性化学习服务端等多环节的系统资源，支撑学习者依据学习目标，应用个性化学习服务中心提供的服务，快速获取合适的学习资源和学习策略，完成学习目标并进行自我评价，实现自我导向学习。

技术领域

本发明涉及学习系统技术领域，具体为基于深度强化学习的个性化学习系统及方法。

背景技术

如今，教育信息化已步入“2.0时代”，人工智能、大数据等技术在精准教学、个性化学习领域发挥的作用进一步凸显。通过信息技术与学科教学的深度融合，力求助推教育质量大幅提升，已成为业界的共识。随着互联网技术的普及和发展，越来越多的学习者通过网络获取学习资源。与此同时，多元化、个性化的知识定制服务也成了学习者需求的新热点。目前，对个性化教育的追求和教育资源分布不均衡，一直是教育行业的两大核心痛点，人工智能技术带来了解决问题的新的可能性。

基于人工智能技术的学习辅助工具，虽然能为学生的学习带来很好的服务体验，然而存在以下问题：

(1)、这些人工智能学习辅助工具更多是为了满足某个专门领域的学习需求，目的是为了促进学习者获得特定的知识和技能，而且这些系统常常作为学习教育的补充，未能深入影响学生的日常学习和生活，难以处理学习内容需求的动态变化。这种动态变化体现在两个方面，首先学习内容具有一定的时效性，其次是学习者对于学习内容的需求是不断变化的；

(2)、现有的学习内容推荐工具，无法建模学习者的兴趣及需求内容的动态变化，学习资源内容推荐不能确保实时有效性；

(3)、现有的学习辅助工具，只是涉及学习者学习活动某个独立的视角，并没有深入结合学习科学研究理论，和优化学习路径，因此没法实现学习者自主学习。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于深度强化学习的个性化学习系统及方法，解决了如何充分结合学习科学研究成果与人工智能技术的进步，使学习系统能够与学习者之间以更自然的方式进行交互，通过人工智能技术为学习者提供个性化学习等亟待解决的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于深度强化学习的个性化学习系统，包括个性化学习终端、个性化数据分析处理端以及个性化学习服务端，其特征在于，所述个性化学习终端还包括电子教材交互模块、作业与考试模块、个人学习档案管理模块、疑难问题互动交流模块与资源查询模块，所述个性化数据分析处理端包括个性化学情数据预处理模块、学习内容个性化推荐模块和学习结果智能测评模块。

优选的，所述个性化学习终端通过构建好的资源推荐模型根据学习者的动态访问交互日志为学习者推送与之能力相匹配的学习资源，所述个性化学习终端还通过学习结果智能测评模型根据学习者的学情数据智能诊断反馈学习者的课程完成情况与知识的薄弱，所述个性化学习终端还覆盖多个学习活动场景，这样有助于学习者获知自身不足，实现自主引导学习。

优选的，所述电子教材交互模块用于学习者对电子教材的绑定、下载、保存和对教材的学习交互记录，所述作业与考试模块用于课后作业的参与完成、批阅和展示的整套课后作业交互流程，所述资源查询模块包括学习资源库，通过获取学习者的考试、学习等交互信息，可以有效得知学习者的真实状况，以便于分析处理。

优选的，所述个性化学习终端通过融合多个学习活动场景产生的交互数据，提取学习者的个性化学习数据，采用深度强化学习算法对个性化学习进行内容推荐建模、且对学习结果进行个性化评价分析。