論文の概要: PICKT: Practical Interlinked Concept Knowledge Tracing for Personalized Learning using Knowledge Map Concept Relations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.07179v1
- Date: Mon, 08 Dec 2025 05:24:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-09 22:03:54.718932
- Title: PICKT: Practical Interlinked Concept Knowledge Tracing for Personalized Learning using Knowledge Map Concept Relations
- Title(参考訳): PICKT:知識マップ概念関係を用いたパーソナライズドラーニングのための実践的リンク型概念知識トレース
- Authors: Wonbeen Lee, Channyoung Lee, Junho Sohn, Hansam Cho,
- Abstract要約: 本稿では,学生のインタラクションのシーケンスを分析し,知識獲得レベルを予測する知識追跡モデルのコア技術に焦点をあてる。
知識マップは、質問や概念テキスト情報を考慮した概念間の関係を構造化し、冷戦開始時においても効果的な知識追跡を可能にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.449909275410288
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: With the recent surge in personalized learning, Intelligent Tutoring Systems (ITS) that can accurately track students' individual knowledge states and provide tailored learning paths based on this information are in demand as an essential task. This paper focuses on the core technology of Knowledge Tracing (KT) models that analyze students' sequences of interactions to predict their knowledge acquisition levels. However, existing KT models suffer from limitations such as restricted input data formats, cold start problems arising with new student enrollment or new question addition, and insufficient stability in real-world service environments. To overcome these limitations, a Practical Interlinked Concept Knowledge Tracing (PICKT) model that can effectively process multiple types of input data is proposed. Specifically, a knowledge map structures the relationships among concepts considering the question and concept text information, thereby enabling effective knowledge tracing even in cold start situations. Experiments reflecting real operational environments demonstrated the model's excellent performance and practicality. The main contributions of this research are as follows. First, a model architecture that effectively utilizes diverse data formats is presented. Second, significant performance improvements are achieved over existing models for two core cold start challenges: new student enrollment and new question addition. Third, the model's stability and practicality are validated through delicate experimental design, enhancing its applicability in real-world product environments. This provides a crucial theoretical and technical foundation for the practical implementation of next-generation ITS.
- Abstract(参考訳): 近年のパーソナライズドラーニングの急増に伴い、学生の個々の知識状態を正確に追跡し、この情報に基づいて調整された学習経路を提供するインテリジェント・チュータリング・システム(ITS)が必須課題である。
本稿では,学生のインタラクションのシーケンスを分析し,知識獲得レベルを予測するKT(Knowledge Tracing)モデルの中核技術に焦点を当てる。
しかし、既存のKTモデルは、制限された入力データフォーマット、新しい学生の入学や新しい質問の追加に伴うコールドスタート問題、現実世界のサービス環境における安定性の欠如といった制限に悩まされている。
これらの制約を克服するために,複数の入力データを効果的に処理できる実践的インターリンク概念知識追跡(PICKT)モデルを提案する。
具体的には、知識マップは、質問や概念テキスト情報を考慮した概念間の関係を構造化し、冷戦開始時においても効果的な知識追跡を可能にする。
実際の運用環境を反映した実験は、モデルの優れた性能と実用性を実証した。
本研究の主な貢献は以下のとおりである。
まず,多様なデータ形式を効果的に活用するモデルアーキテクチャについて述べる。
第2に、新しい学生の入学と新しい質問の追加という2つのコアコールドスタートの課題に対して、既存のモデルよりも大幅なパフォーマンス向上が達成されている。
第3に、モデルの安定性と実用性は繊細な実験設計によって検証され、実際の製品環境での適用性を高める。
これは次世代ITSの実践のための決定的な理論的および技術的基盤を提供する。
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