論文の概要: Personalized Forgetting Mechanism with Concept-Driven Knowledge Tracing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.12127v2
• Date: Thu, 25 Apr 2024 13:03:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-26 20:19:09.593961
• Title: Personalized Forgetting Mechanism with Concept-Driven Knowledge Tracing
• Title（参考訳）: 概念駆動型知識トレースを用いた個人化予測機構
• Authors: Shanshan Wang, Ying Hu, Xun Yang, Zhongzhou Zhang, Keyang Wang, Xingyi Zhang,
• Abstract要約: 概念駆動型パーソナライズドフォーッティング知識追跡モデル(CPF)を提案する。 CPFは知識概念間の階層的な関係を統合し、生徒のパーソナライズされた認知能力を統合する。 我々のCPFは、生徒のパフォーマンスを予測するために、現在の忘れ曲線理論に基づく手法よりも優れています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.354428270912138
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Knowledge Tracing (KT) aims to trace changes in students' knowledge states throughout their entire learning process by analyzing their historical learning data and predicting their future learning performance. Existing forgetting curve theory based knowledge tracing models only consider the general forgetting caused by time intervals, ignoring the individualization of students and the causal relationship of the forgetting process. To address these problems, we propose a Concept-driven Personalized Forgetting knowledge tracing model (CPF) which integrates hierarchical relationships between knowledge concepts and incorporates students' personalized cognitive abilities. First, we integrate the students' personalized capabilities into both the learning and forgetting processes to explicitly distinguish students' individual learning gains and forgetting rates according to their cognitive abilities. Second, we take into account the hierarchical relationships between knowledge points and design a precursor-successor knowledge concept matrix to simulate the causal relationship in the forgetting process, while also integrating the potential impact of forgetting prior knowledge points on subsequent ones. The proposed personalized forgetting mechanism can not only be applied to the learning of specifc knowledge concepts but also the life-long learning process. Extensive experimental results on three public datasets show that our CPF outperforms current forgetting curve theory based methods in predicting student performance, demonstrating CPF can better simulate changes in students' knowledge status through the personalized forgetting mechanism.
• Abstract（参考訳）: 知識追跡(KT)は、過去の学習データを分析し、将来の学習成績を予測することによって、学習プロセス全体を通して、学生の知識状態の変化を追跡することを目的としている。 既存の曲線理論に基づく知識追跡モデルでは、学生の個人化や、忘れる過程の因果関係を無視して、時間間隔によって引き起こされる一般的な忘れについてのみ考慮している。 これらの課題に対処するために,知識概念間の階層的関係を統合し,学生の認知能力を取り入れた概念駆動型パーソナライズド・フォーッティング・ナレッジ・トレーシング・モデル(CPF)を提案する。 まず,学習過程と学習過程の両方に,生徒のパーソナライズされた能力を統合することにより,学習者の個人的学習の獲得と,認知能力による学習率の差を明確に識別する。 第二に、知識点間の階層的関係を考慮し、先駆的知識概念行列を設計し、忘れる過程における因果関係をシミュレートするとともに、それに続く知識点を忘れることによる潜在的影響を統合する。 提案手法は,特定知識概念の学習だけでなく,生涯学習プロセスにも適用可能である。 3つの公開データセットの総合的な実験結果から、CPFは、生徒のパフォーマンスを予測するために、現在の忘れる曲線理論に基づく手法よりも優れており、CPFは、パーソナライズされた忘れるメカニズムを通じて、生徒の知識状態の変化をより良くシミュレートできることを示した。

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