論文の概要: Behavior-Aware Item Modeling via Dynamic Procedural Solution Representations for Knowledge Tracing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.08260v1
- Date: Thu, 09 Apr 2026 13:47:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-10 18:34:05.945509
- Title: Behavior-Aware Item Modeling via Dynamic Procedural Solution Representations for Knowledge Tracing
- Title(参考訳): 動的手続き的解表現を用いた知識追跡のための行動認識項目モデリング
- Authors: Jun Seo, Sangwon Ryu, Heejin Do, Hyounghun Kim, Gary Geunbae Lee,
- Abstract要約: 本稿では,動的手続き的ソリューション情報を統合することで,アイテム表現を充実させるフレームワークである行動認識アイテムモデリング(BAIM)を提案する。
BAIMは推論言語モデルを利用して、各項目の解を4つの問題解決段階に分解する。
XES3G5M と NIPS34 の実験では、BAIM は強い事前学習ベースラインを一貫して上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 29.193697409059613
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Knowledge Tracing (KT) aims to predict learners' future performance from past interactions. While recent KT approaches have improved via learning item representations aligned with Knowledge Components, they overlook the procedural dynamics of problem solving. We propose Behavior-Aware Item Modeling (BAIM), a framework that enriches item representations by integrating dynamic procedural solution information. BAIM leverages a reasoning language model to decompose each item's solution into four problem-solving stages (i.e., understand, plan, carry out, and look back), pedagogically grounded in Polya's framework. Specifically, it derives stage-level representations from per-stage embedding trajectories, capturing latent signals beyond surface features. To reflect learner heterogeneity, BAIM adaptively routes these stage-wise representations, introducing a context-conditioned mechanism within a KT backbone, allowing different procedural stages to be emphasized for different learners. Experiments on XES3G5M and NIPS34 show that BAIM consistently outperforms strong pretraining-based baselines, achieving particularly large gains under repeated learner interactions.
- Abstract(参考訳): 知識追跡(KT)は、過去のインタラクションから学習者の将来のパフォーマンスを予測することを目的としている。
最近のKTアプローチでは、知識コンポーネントに沿った項目表現を学習することで改善されているが、彼らは問題解決の手続き的ダイナミクスを見落としている。
本稿では,動的手続き的ソリューション情報を統合することで,アイテム表現を充実させるフレームワークである行動認識アイテムモデリング(BAIM)を提案する。
BAIMは推論言語モデルを利用して、各項目の解答を4つの問題解決段階(すなわち、理解、計画、実行、振り返る)に分解する。
具体的には、ステージごとの埋め込み軌跡からステージレベルの表現を導き、表面の特徴を超えた遅延信号をキャプチャする。
学習者の不均一性を反映するため、BAIMはこれらの段階的表現を適応的にルーティングし、KTバックボーン内にコンテキスト条件付きメカニズムを導入し、異なる学習者に対して異なる手続き段階を強調できるようにする。
XES3G5M と NIPS34 の実験では、BAIM は、学習者間相互作用の繰り返しにおいて、強い事前学習ベースラインを一貫して上回り、特に大きなゲインを達成している。
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