論文の概要: Multi-Agent Learning Path Planning via LLMs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.17346v1
- Date: Sat, 24 Jan 2026 07:13:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-27 15:23:07.61219
- Title: Multi-Agent Learning Path Planning via LLMs
- Title(参考訳): LLMによるマルチエージェント学習経路計画
- Authors: Haoxin Xu, Changyong Qi, Tong Liu, Bohao Zhang, Anna He, Bingqian Jiang, Longwei Zheng, Xiaoqing Gu,
- Abstract要約: 本研究では,大規模言語モデル(LLM)を利用した新しいマルチエージェント学習経路計画フレームワークを提案する。
このフレームワークは、学習者分析エージェント、経路計画エージェント、反射エージェントの3つのタスク固有エージェントを含む。
7つのLCMを用いてMOOCXデータセット上で行った実験により、MALPPはパス品質、知識シーケンスの整合性、認知負荷の整合性において、ベースラインモデルよりも著しく優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.288666777827578
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The integration of large language models (LLMs) into intelligent tutoring systems offers transformative potential for personalized learning in higher education. However, most existing learning path planning approaches lack transparency, adaptability, and learner-centered explainability. To address these challenges, this study proposes a novel Multi-Agent Learning Path Planning (MALPP) framework that leverages a role- and rule-based collaboration mechanism among intelligent agents, each powered by LLMs. The framework includes three task-specific agents: a learner analytics agent, a path planning agent, and a reflection agent. These agents collaborate via structured prompts and predefined rules to analyze learning profiles, generate tailored learning paths, and iteratively refine them with interpretable feedback. Grounded in Cognitive Load Theory and Zone of Proximal Development, the system ensures that recommended paths are cognitively aligned and pedagogically meaningful. Experiments conducted on the MOOCCubeX dataset using seven LLMs show that MALPP significantly outperforms baseline models in path quality, knowledge sequence consistency, and cognitive load alignment. Ablation studies further validate the effectiveness of the collaborative mechanism and theoretical constraints. This research contributes to the development of trustworthy, explainable AI in education and demonstrates a scalable approach to learner-centered adaptive instruction powered by LLMs.
- Abstract(参考訳): 大規模言語モデル(LLM)をインテリジェント・チュータリングシステムに統合することで、高等教育におけるパーソナライズされた学習に変革をもたらす可能性がある。
しかし、既存の学習経路計画アプローチには透明性、適応性、学習者中心の説明可能性がない。
これらの課題に対処するために,LLMを駆使した知的エージェント間の役割とルールに基づく協調機構を活用する,新しいマルチエージェント学習経路計画(MALPP)フレームワークを提案する。
このフレームワークは、学習者分析エージェント、経路計画エージェント、反射エージェントの3つのタスク固有エージェントを含む。
これらのエージェントは構造化されたプロンプトと事前定義されたルールを通じて協調し、学習プロファイルを分析し、適切な学習パスを生成し、解釈可能なフィードバックで反復的にそれらを洗練する。
このシステムは認知負荷理論と近接開発ゾーンに基づいており、推奨経路が認知的に整合し、教育的に意味があることを保証する。
7つのLCMを用いてMOOCCubeXデータセット上で行った実験により、MALPPはパス品質、知識シーケンスの整合性、認知的負荷アライメントにおいて、ベースラインモデルよりも著しく優れていた。
アブレーション研究は、協調メカニズムと理論的制約の有効性をさらに検証する。
本研究は,教育における信頼性の高い説明可能なAIの開発に寄与し,LLMを用いた学習者中心適応型教育へのスケーラブルなアプローチを示す。
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