[发明专利]一种基于遗忘曲线的自适应能力测试系统

摘要

本发明涉及一种基于遗忘曲线的自适应能力测试系统，属于人工智能和教育学测试评估技术领域。该系统包括题库分类模块、能力测试模块、统计分析模块以及反馈执行模块。该方法包括以下四个步骤：1）题库的建立和分类；2）设置用户能力测试的考评规则；3）统计及分析用户测试过程中答题对错记录；4）反馈用户的真实能力水平。本发明是一种高度智能化的能力测试系统，并定义了题目簇（family）用于对题库中的题目进行分类，减少出题的冗余度，能准确地测试出用户的真实能力水平。本发明涉及的自适应能力测试系统不仅可以测试出用户的真实能力水平，还可以通过用户对题目簇的记忆曲线，为研究智能学习方法提供一种有效的分析工具。

主权项

1.一种基于遗忘曲线的自适应测试系统，包括题库分类模块、能力测试模块、统计分析模块以及反馈执行模块；其中题库分类模块从题库中提取每个题目的知识点和相关的题目特征参量，将相似题目归为同一个题目簇；再由能力测试模块基于遗忘曲线从题库中抽取最适合用户能力水平的题目进行测试；由统计分析模块统计出用户测试的答题对错数目后，由反馈执行模块更新修正出该用户的能力水平估计值；之后能力测试模块根据更新后的用户能力水平值基于遗忘曲线重新抽取题目给用户测试，由此反复进行而形成一个基于遗忘曲线根据用户能力水平变化而自适应出题的测试系统；题库分类模块将比题目最难知识点的难度系数小于等于3的所有知识点定义为题目的主要知识点，按照题目的知识点将题库中主要知识点完全相同的题目划分为一个题目簇，用以避免题库中相同知识点的题目重复出现；能力测试模块包括有用户指定组件，在该组件中，用以初始化该用户的能力值；能力测试模块包括有测试长度指定组件，在该组件中，用以设定特定长度的题目试卷；能力测试模块包括有记忆指定组件，在该组件中，用以设定用户对该题目簇的最佳复习时间；根据用户能力值以及每个题目簇的题目特征，建立如下的记忆衰减模型：其中N为题目簇中主要知识点的个数，θ为用户能力值，h为时间控制因子，bn是主要知识点n的难度系数，ai是题目簇的区分度；统计分析模块根据用户实际测试的答题对错记录计算每次测试的信息量，通过测试终止条件来判断该测试是否终止；模块中所使用的测试终止条件为：其中，Ii(θ)为第i次测试的信息量，ε取0.05或者0.01；反馈执行模块通过用户实际测试的答题对错记录，利用IRT能力迭代模型计算出该用户的真实能力水平；IRT能力迭代模型采用函数其中为第n次测试前的能力值，为第n次测试后更新的能力值，L为每轮测试的题目长度，u_j是用户测试过程中答题对错记录。