胡亞楠 宋佳

摘要：隨著社會的發(fā)展，教育在社會中所占的地位極其重要，而近年來隨著計算機的發(fā)展，計算機對教育的影響也越來越深大。伴隨著MOOC、SPOC的出現(xiàn)，我國也進入了計算機輔助教育的浪潮中。然而真正符合學生口味的卻很少，真正實施并運用的也只有極少數(shù)高校。本文通過對計算機輔助平臺進行數(shù)據(jù)挖掘，并通過不確定性推理來實現(xiàn)學習者特征與學習需求的提取，從而使計算機輔助平臺能夠更加適應學習者。

關鍵詞：專家系統(tǒng)；不確定性推理；數(shù)據(jù)挖掘；推理機應用

社會發(fā)展，計算機技術應用普遍，大數(shù)據(jù)成為現(xiàn)下最熱門話題，人們對知識的智能化分類越來越重視，數(shù)據(jù)挖掘與人工智能的研究發(fā)展也越來越受到重視，智能化早已滲透到人們的生活中，其中應用最為廣泛的則是專家系統(tǒng)。利用專家系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘，對計算機輔助平臺中用戶的數(shù)據(jù)進行挖掘，提取數(shù)據(jù)中的規(guī)律，并利用專家系統(tǒng)對提取的知識進行不確定性推理，從而得到學習者的主要學習特征與學習需求。并將其利用到計算機輔助平臺中，使其更加人性化。

一、專家系統(tǒng)功能

專家系統(tǒng)主要由知識庫、數(shù)據(jù)庫、推理機、解釋機構(gòu)、用戶界面、開發(fā)界面組成。本文是針對計算機輔助平臺，利用專家系統(tǒng)來歸納，推理大多數(shù)學習者特征以及學習需求，從而使計算機輔助系統(tǒng)能夠運用所獲取的知識使自身更加人性化。在此系統(tǒng)運行中，要查找、推理用戶操作日志，即學習者學習情況，以這些信息與數(shù)據(jù)為基礎，根據(jù)系統(tǒng)中知識庫存儲的知識規(guī)則進行判斷推理，為平臺提供較為準確的學習者需求，從而使教育質(zhì)量上升高度。

二、數(shù)據(jù)挖掘與推理機

數(shù)據(jù)挖掘可以看做是信息技術自然演化的結(jié)果。首先通過對操作日志進行數(shù)據(jù)清理，去除不一致數(shù)據(jù)；其次，對清理后的數(shù)據(jù)進行集成；第三，從數(shù)據(jù)庫中提取與分析任務相關的數(shù)據(jù)；第四，對數(shù)據(jù)進行匯總；最后挖掘數(shù)據(jù)中蘊含的規(guī)律。專家通過分析規(guī)律設計知識庫，供專家系統(tǒng)使用。

專家系統(tǒng)的重要組成部分為推理機，主要是通過已知條件來進行求解。在此系統(tǒng)中，針對用戶的需求性強——也就是用戶的課程學習情況，比如，選擇了哪些課程，課程學習了多長時間等，其推理方式為逆向推理。原理就是根據(jù)給定推理目標，在知識庫中，根據(jù)結(jié)論尋找該目標的結(jié)論規(guī)則，驗證該規(guī)則條件是否滿足其條件部分，如不滿足，則在知識庫中繼續(xù)尋找，如果存在這樣的規(guī)則，加入新規(guī)則繼續(xù)推理，不存在則繼續(xù)查找，是否可以補充新的信息用來滿足需要的條件。

三、知識獲取

計算機輔助平臺中學習者的活動多種多樣，如何才能準確的識別出學習者的學習特征與學習需求是平臺的核心。一般情況下，技術人員都是根據(jù)以往經(jīng)驗來判斷學習者操作日志，而對于不系統(tǒng)的學習者行為特征，大多情況是顯得無能為力。所以，要與專家進行溝通交流，根據(jù)專家提出的教育經(jīng)驗去構(gòu)造一個專家系統(tǒng)，獲取知識，在提供給用戶使用。

（一）知識抽取

明確其抽取范圍，根據(jù)平臺中的學習者學習范疇、內(nèi)容進行確定。蘊含在知識源里的知識，通過理解、識別、歸納、篩選等抽取出來建立知識庫。因此，研究的深入后，不斷總結(jié)出新知識，對人類教育活動的知識進行不斷擴充，提高了系統(tǒng)效率。

（二）轉(zhuǎn)換知識

是將知識的一種表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換成另一種。將歸納與實施的知識間的信息進行概念化處理，確定概念間關系并對其進行編碼操作。對平臺中操作日志的數(shù)據(jù)進行挖掘與歸納，總結(jié)出不同學習者的學習特征與學習需求，進而滿足平臺的用戶需要。使平臺能夠得到更好地利用。

（三）輸入知識

用適當知識的表示模式，通過表示的知識在經(jīng)過編譯、編輯過后錄入知識庫的過程。知識經(jīng)過轉(zhuǎn)換與抽取形成相應規(guī)律，為輔助平臺中的學習者需求提供數(shù)據(jù)。例如，學習者操作日志，經(jīng)過不確定性推理將信息輸入并形成數(shù)據(jù)表。

TEFO（數(shù)據(jù)來源）=“平臺操作日志”；

SEIN（解決問題）=“學習者特征與需求”

CHAFANGAN（歸納方案）=“方案一：（學習者原始錄入的興趣課程）

方案二：（學習者較常觀看的課程）

方案三：（學習者觀看課程時間較長的課程）”

（四）管理知識庫

采用ORA9I數(shù)據(jù)庫進行管理，其存儲結(jié)構(gòu)便于查詢、管理與使用，最重要的也是因為使用頻率最高的查詢操作，可以輸入簡單的語句進行查詢工作。不同的SQL語句可以完成語句添加、語句刪除與修改等操作，簡單實用，便捷易懂。

結(jié)語：

通過討論得出，系統(tǒng)的知識庫中的組織和設計技術，不僅闡述了其含義與優(yōu)點，還實現(xiàn)了組建知識庫。數(shù)據(jù)挖掘輔助專家系統(tǒng)，使用戶在與專家系統(tǒng)交流的過程中更人性化。但是，專家系統(tǒng)在教育方面的運用還需要進一步完善，引入不確定性推理理論與數(shù)據(jù)挖掘技術，提高其知識領域與和技術水平，其中的知識表示方法等問題都需要進一步的深入研究與實踐。

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作者簡介：胡亞楠（1991—），女（漢族），籍貫：黑龍江省哈爾濱市，東北石油大學計算機學院研究生，碩士在讀，研究方向：數(shù)據(jù)挖掘。

宋佳（1991—），女（漢族），籍貫：黑龍江省肇東市，東北石油大學計算機學院研究生，碩士在讀，研究方向：數(shù)據(jù)挖掘。