适应性学习系统中知识点本体的研究与构建

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第

3

卷第

5

期

2013

年

10

月

智能计算机与应用

INTELLIGENT

COMPUTER

AND

APPLICATIONS

VoL3

No.5

Oc

t.

2013

适应性学习条统中知识点本体筒研究与物建

肖建琼，高江锦

{西华师范大学实验中心，四川南充

637000)

摘

要:针对目前适应性学习系统中缺少可重用性、互操作性、共享性的学习资源、现状，提出基于知识点本体表示适应性学习系

统中的学习资源内容。采用

KDD

技术对领域学科知识点的内在联系及层次关系的分析和研究，获取领域知识树

DKT(Domain

Knowledge

Tree)

，基于领域知识树构建了领域知识点本体。研究表明，基于知识点本体的适应性学习系统有利于实现学习资源的

语义查询、重用和共享等。

关键词:知识点本体:适应性学习:领域知识树

中图分类号

TP183

文献标识码

A

文章编号

;2095

-2163(2013)05

-0014-04

R

臼

earch

and

Construc

咀

on

of

Kn

owledge

Point

伽

tology

in

Adaptive

Leami

ng

Systems

XIAO

Jianqiong

,

GAO

Jiangjin

(Experiment

Center

,

China

West

Nonnal

University

,

Nanchong

Sichuan

637000

,

China)

Abstract:

Lack

of

reusability

,

interoperability

and

sharing

is

the

present

situation

of

learning

resources

in

adaptive

leaming

systems

,

this

paper

proposes

that

learning

resources

are

expressed

based

on

the

knowledge

point

ontology

mode

l.

It analyses

and

researches

the

inner

link

and

the

hierarchical

relationships

of

domain

subject

knowledge

points

by

KDD

technology

to

obtain

a DKT

(Domain

Knowledge

Tree)

,

and

constructs

domain

knowledge

point

ontology.

Studies

show

that

the

adaptive

leaming

system

based

on

knowledge

point

ontology

is

good

for

realizing

the

semantic

que

町，

reuse

and

sharing

of

learning

resources.

Key

words:

Knowledge

Point

Ontology;

Adaptive

Learning;

Domain

Knowledge

Tree

o

51

言

现今，许多学习系统中的学习资源大多是以课程章节结

构为顺序进行组织并安排学科知识的，知识的组织方式比

较粗糙，学习内容的呈现也相对固定，无法完整地表现知识

点间的内在联系，不便于学习资源的再组织和重利用，不利

于学习者把握课程系统的整体知识结构，更加不利于学习者

辨别知识点间的逻辑关系、实现知识的拓展，因而难于适应

个性化学习的需求。可见，设计和开发可重用、互操作、可共

享的学习资源、内容、结构和体系，有助于解决资源重用与跨

平台共享的问题现状。而在计算机科学中，本体具有概念

化、共享性的本质特征，可以用于学习资源内容的描述和表

达，并实现学习资源内容的共享与重用。

人们学习多是以知识点

(Knowledge

Topic)

为单位的

[1]

。

知识点是领域课程知识体系中的核心单元，也是知识结构的

最小单位。各个知识点相互关联，体现了领域课程知识的层

次结构关系，是学习者构建知识体系的基础，因此将知识点

纳入到学习资源内容的构建中，可以较好地组织和利用学习

资源。本文依据知识点间的内在联系，利用知识本体来描述

知识，建立知识本体库，对领域知识进行语义描述，可以将知

识点独立、动态地组装成为学习模块或学习单元。因此，以

知识点本体为核心设计的适应性学习系统能更大程度地满

足学习资源的共享性、互操作性、重用性和个性化推荐。

收稿日期

:2013

-08

-17

1

本体概念

本体是对知识的概念化、形式化、明确化的描述

[2]

。本

体主要由概念、概念的属性、关系、函数、公理和实例等儿种

元素组成。本体的知识表示元素含义描述如下

[3]

(1)概念(

Concep

叫:表示领域知识元数据，描述事物的

属性的集合，可以是一般意义上的概念，也可以是任务、功

能、策略

点的分类层次关系。

(2)

属性(

Properties)

:描述概念的性质，是一个概念区

别于其他概念的本质特征。

(3)

关系(

Relations)

:表示概念间的关联，在领域中概

念之间的交互作用，形式上定义为

n

维笛卡儿积的子集。数

学描述为

:R:Cl

xαx

...

X

Cn

，

如子类关系(

subclass

-

o

f)。

在语义上，关系对应于对象元组的集合本体关系，而使概念

形成层次结构。

(4)

函数(

Functions)

:概念及其相互关系的映射函数，

用于约束概念间的关系

O

(5)

公理

(Axioms)

:在领域内任何条件下都成立的永真

断言，是本体一致性检查和推理的基础。

(6)

实例(

Inslances)

:表示某个概念的具体实体。

这些元素的相互作用构成某一学科的知识表示，无论

何种形式、何种类别的学习资源都能够由计算机识别和理

基金项目:四川省教育厅自然科学重点项目

(13ZAI

∞

13)

;西华师范大学校基金项目(l1

A034

)。

作者简介:肖建琼(1

972

-

)

，女，四川商充人，硕士，副教授，主要研究方向:数据挖掘、知识管理;

高江锦(1

977

-

)

，女，四川南充人，硕士，副教授，主要研究方向:信息安全、数据挖掘

O

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