基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，主要包括知識(shí)網(wǎng)絡(luò)（知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系、定理及其推導(dǎo)條件和結(jié)論之間的關(guān)系）的構(gòu)建、題目與解題過(guò)程的語(yǔ)義化；該方法通過(guò)對(duì)習(xí)題的解題過(guò)程進(jìn)行分析處理，提取解題步驟的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論，并語(yǔ)義化，使該習(xí)題的解題過(guò)程具有詳盡的邏輯關(guān)系，進(jìn)而被計(jì)算機(jī)所識(shí)別，便于資源的共享利用。
【專利說(shuō)明】基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)的發(fā)展及教學(xué)改革的深化，習(xí)題語(yǔ)義化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)有關(guān)的理論、技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。然而傳統(tǒng)習(xí)題或題庫(kù)系統(tǒng)缺少語(yǔ)義或智能性，計(jì)算機(jī)不能很好地理解；其次，題庫(kù)的表現(xiàn)形式多種多樣，題庫(kù)資源難以共享。傳統(tǒng)習(xí)題都是以文本格式進(jìn)行存儲(chǔ)，未考慮題目與解題過(guò)程的語(yǔ)義，以及習(xí)題之間的關(guān)系。習(xí)題涵蓋了某個(gè)學(xué)科或課程的知識(shí)點(diǎn)或知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，而這些題目與解題過(guò)程的語(yǔ)義，以及習(xí)題之間的關(guān)系是進(jìn)行問(wèn)題求解時(shí)的重要參考和依據(jù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，該方法針對(duì)習(xí)題的題目及問(wèn)題求解過(guò)程，將所涉及領(lǐng)域的定理的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論提取出來(lái)，并將所涉及的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系提取出來(lái)，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，再利用該知識(shí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)題目及解題過(guò)程進(jìn)行語(yǔ)義化，變成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的語(yǔ)言，有利于資
源共享。
[0004]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]提供一種基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，包括如下步驟:
[0006]S1:確定一個(gè)領(lǐng)域，利用自然語(yǔ)言解析工具對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)的定理進(jìn)行解析并對(duì)其進(jìn)行語(yǔ)義化，形成描述領(lǐng)域知識(shí)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；
[0007]S2:提取領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，將其添加到步驟SI中所建立的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中；
[0008]S3:輸入題目文本信息，對(duì)題目中的已知條件和結(jié)論進(jìn)行拆分，并對(duì)已知條件劃分成段并編號(hào)，再利用自然語(yǔ)言解析工具對(duì)每個(gè)分段及結(jié)論進(jìn)行解析并對(duì)其語(yǔ)義化；
[0009]S4:輸入解題過(guò)程文本信息，結(jié)合步驟S3中的已知條件信息對(duì)該解題過(guò)程的每一步進(jìn)行編號(hào)，并利用步驟S2中構(gòu)建的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)建或查找每個(gè)解題步驟的推導(dǎo)條件、結(jié)論和對(duì)應(yīng)的定理信息即原因，再利用自然語(yǔ)言解析工具進(jìn)行解析并對(duì)其語(yǔ)義化，從而完成問(wèn)題求解過(guò)程的語(yǔ)義化。
[0010]步驟SI中，利用自然語(yǔ)言解析工具根據(jù)推導(dǎo)條件在前、結(jié)論在后的結(jié)構(gòu)對(duì)定理進(jìn)行解析，提取該定理的推導(dǎo)條件和結(jié)論，并將推導(dǎo)條件、定理和結(jié)論構(gòu)建成主謂賓結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)為RDF三元組，添加到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中，形成該領(lǐng)域的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0011]步驟S3包括以下步驟:
[0012]S31:對(duì)題目中的已知條件和結(jié)論進(jìn)行拆分；
[0013]S32:再以標(biāo)點(diǎn)符號(hào)為標(biāo)志符，對(duì)題目的已知條件進(jìn)行分段，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)；
[0014]S33:再將經(jīng)步驟S32處理過(guò)的已知條件和步驟S31中的結(jié)論用自然語(yǔ)言解析工具解析成樹，提取其主謂賓，存儲(chǔ)為RDF三元組。
[0015]步驟S4包括以下步驟:
[0016]S41:對(duì)解題過(guò)程的每一步進(jìn)行編號(hào)；如果當(dāng)前步驟為已知條件，則編號(hào)為已知條件中對(duì)應(yīng)的序號(hào)；如果當(dāng)前步驟為新生成的結(jié)論，則對(duì)當(dāng)前步驟進(jìn)行自動(dòng)編號(hào)，編號(hào)的序號(hào)從已知條件最大編號(hào)加I開始，直到對(duì)解題過(guò)程中的所有步驟編號(hào)完畢；
[0017]S42，包括:
[0018]A:對(duì)解題過(guò)程中新生成的結(jié)論即新步驟進(jìn)行解析，得到該新步驟的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論；
[0019]Al:如果該新步驟未標(biāo)注原因，則推導(dǎo)條件為該步驟之前的一個(gè)原因或結(jié)論步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)；再根據(jù)此步驟的推導(dǎo)條件和結(jié)論，在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中找到相應(yīng)的定理，得到其原因；如果沒(méi)有找到相應(yīng)的定理，再繼續(xù)添加該步驟之前的一個(gè)原因或結(jié)論步驟之前的原因或結(jié)論步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)，直到找到相應(yīng)的定理或推導(dǎo)條件全部添加完為止；
[0020]A2:如果該新步驟已注明了原因，則對(duì)應(yīng)的定理已知，根據(jù)結(jié)論和原因在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中找到相應(yīng)的推導(dǎo)條件，且該推導(dǎo)條件為該新步驟之前的一個(gè)或多個(gè)原因或結(jié)論步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)；
[0021]B:再將推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論構(gòu)建成一個(gè)主謂賓結(jié)構(gòu)，并存儲(chǔ)為RDF三元組；其中，三元組主語(yǔ)為推導(dǎo)條件信息，謂語(yǔ)為原因信息，賓語(yǔ)為結(jié)論信息；
[0022]C:將上述三元組信息進(jìn)行抽象模型提取，并搜索知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中是否已存在該三元組，如果不存在，則把該三元組添加到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中；
[0023]D:重復(fù)步驟A到C，直至完成對(duì)解題過(guò)程中的每個(gè)新生成的結(jié)論的語(yǔ)義化，即完成問(wèn)題求解過(guò)程的語(yǔ)義化。
[0024]E:構(gòu)建此題目及解題過(guò)程的XML文檔。
[0025]名詞解釋
[0026]知識(shí)網(wǎng)絡(luò):是知識(shí)元之間相互關(guān)聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)。如果把知識(shí)元看作節(jié)點(diǎn)，知識(shí)元之間的聯(lián)系用一條邊來(lái)表示。那么所有的知識(shí)以及它們之間的聯(lián)系就構(gòu)成了一個(gè)龐大復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，叫做知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0027]資源描述框架(ResourceDescription Framework, RDF)是由萬(wàn)維網(wǎng)聯(lián)盟(W3C)制定發(fā)展的規(guī)范，它用于表達(dá)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)資源的元數(shù)據(jù)，表達(dá)簡(jiǎn)單的資源陳述，其中每個(gè)陳述都是由主語(yǔ)(subject)、謂語(yǔ)(predicate)和賓語(yǔ)(object)組成的,可標(biāo)識(shí)資源與資源之間的關(guān)系，并可作為邏輯推論的基礎(chǔ)資料模型。RDF提供了一種基本的結(jié)構(gòu)，用于在Web上對(duì)元數(shù)據(jù)(meta-data)進(jìn)行編碼、交換和重用；RDF的基本句法是〈主語(yǔ)謂詞賓語(yǔ) > 三元組，主語(yǔ)為URI或匿名結(jié)點(diǎn)ID，賓語(yǔ)為UR1、匿名結(jié)點(diǎn)ID或文字(literal)，謂詞則是一 URI ；RDF圖(RDF Graph)是由RDF三元組組成的集合，RDF的數(shù)據(jù)模型有三種表示法:作為三元組、作為圖和用XML表示，這些表示都具有相同的含義，表示間的映射不會(huì)以任何方式約束實(shí)現(xiàn)中使用的內(nèi)部表示。
[0028]可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(extensible Markup Language, XML),是一種標(biāo)記語(yǔ)言。標(biāo)記指計(jì)算機(jī)所能理解的信息符號(hào)，通過(guò)此種標(biāo)記，計(jì)算機(jī)之間可以處理包含各種信息的文章等；如何定義這些標(biāo)記，既可以選擇國(guó)際通用的標(biāo)記語(yǔ)言，比如HTML，也可以使用像XML這樣由相關(guān)人士自由決定的標(biāo)記語(yǔ)言，這就是語(yǔ)言的可擴(kuò)展性，XML是從標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言(SGML)中簡(jiǎn)化修改出來(lái)的。它主要用到的有可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言、可擴(kuò)展樣式語(yǔ)言(XSL)、XBRL和XPath等。
[0029]所述自然語(yǔ)言解析工具為美國(guó)斯坦福大學(xué)研發(fā)的中文自然語(yǔ)言解析工具即Stanford Parser。
[0030]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0031]I)本發(fā)明通過(guò)對(duì)習(xí)題的解題過(guò)程進(jìn)行分析處理，提取解題步驟的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論，并語(yǔ)義化，使該習(xí)題的解題過(guò)程具有詳盡的邏輯關(guān)系，進(jìn)而被計(jì)算機(jī)所識(shí)別，便于資源的共享利用。
[0032]2)本發(fā)明構(gòu)建的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)能很好地展現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，可以通過(guò)不停的學(xué)習(xí)加以完善，有利于對(duì)知識(shí)的挖掘處理。
[0033]3)本發(fā)明還對(duì)構(gòu)建的三元組進(jìn)行抽象模型提取，使得零散的知識(shí)得以關(guān)聯(lián)和系統(tǒng)化，更符合認(rèn)知心理學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式；另外，抽象模型的構(gòu)建可以完成多種應(yīng)用，如進(jìn)行自動(dòng)解題與證明。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明構(gòu)建的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖。
[0035]圖2為本發(fā)明題目語(yǔ)義化流程圖。
[0036]圖3為本發(fā)明解題過(guò)程語(yǔ)義化流程圖。
[0037]圖4為本發(fā)明-實(shí)施例中的例I的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)地描述:
[0039]如圖1所示，知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建:首先確定一個(gè)領(lǐng)域，將領(lǐng)域內(nèi)所涉及的定理用美國(guó)斯坦福大學(xué)研發(fā)的中文自然語(yǔ)言解析工具Stanford Parser進(jìn)行解析,提取對(duì)應(yīng)定理的推導(dǎo)條件和結(jié)論，并將推導(dǎo)條件、定理名稱與結(jié)論構(gòu)建成主謂賓，存儲(chǔ)為RDF三元組，形成一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；再將習(xí)題所涉及的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系(此關(guān)系不需明確指出)提取出來(lái)，添加到上述知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中。
[0040]如圖2所示，本發(fā)明的題目語(yǔ)義化過(guò)程為:
[0041]用戶輸入題目文本信息，對(duì)題目中的已知條件和結(jié)論進(jìn)行拆分，再對(duì)已知條件劃分成段并進(jìn)行編號(hào)，最后將已知條件和結(jié)論都轉(zhuǎn)換為主謂賓結(jié)構(gòu)，并存儲(chǔ)為RDF三元組。
[0042]圖3為本發(fā)明的解題過(guò)程語(yǔ)義化流程圖，基于問(wèn)題求解過(guò)程可以進(jìn)行具體的解題步驟的抽象模型提取，每個(gè)解題步驟由結(jié)論、原因(相關(guān)定理)和推導(dǎo)條件三個(gè)部分組成，具體步驟如下:
[0043]a、首先添加當(dāng)前步驟的結(jié)論；
[0044]b、然后添加推導(dǎo)條件和原因；
[0045]如果該解題步驟未標(biāo)注原因，則推導(dǎo)條件默認(rèn)為該步驟之前的一個(gè)...或...步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)，再根據(jù)此步驟的推導(dǎo)條件和結(jié)論，在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中去匹配相應(yīng)的定理，得到其推導(dǎo)原因；如果匹配不成功，再繼續(xù)添加更之前的一個(gè)...或...步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)，直到匹配成功或推導(dǎo)條件全部添加完；如果此解題步驟已注明了原因，則對(duì)應(yīng)的定理為已知，根據(jù)結(jié)論和原因在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中去匹配相應(yīng)的推導(dǎo)條件，且推導(dǎo)條件為該步驟之前的一個(gè)或多個(gè)’..或步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)。
[0046]C、核查推導(dǎo)條件、原因和當(dāng)前步驟結(jié)論是否完全匹配，如果完全匹配，則成功，否則需再進(jìn)一步完善推導(dǎo)條件。
[0047]d、最后構(gòu)建出當(dāng)前解題步驟的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論的抽象模型。
[0048]下面以實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明一種基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法的流程:
[0049]這里選擇一道題進(jìn)行輸入，題目信息為:
[0050]例I,如圖4所示，四邊形AB⑶是平行四邊形，AC是對(duì)角線，BE丄AC,垂足為E,DF丄AC，垂足為F。
[0051]求證:BE= DF。
[0052]【答案】證明:...四邊形 AB⑶是平行四邊形。
[0053]...BC = AD, BC Il AD。
[0054]...Z ACB = Z DAC
[0055]...BE 丄 AC，DE 丄 AC。
[0056]...Z CEB = Z AFD = 900.[0057]...Δ CEB AFD (ASA)
[0058]...BE = DF。
[0059]構(gòu)建該領(lǐng)域內(nèi)定理的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，如“平行四邊形的性質(zhì)2”，其文本描述“平行四邊形的對(duì)邊平行且相等”，由自然語(yǔ)言解析工具Stanford Parser按照最大匹配原則解析為“平行四邊形”、“對(duì)邊平行”、“相等”;根據(jù)條件在前，結(jié)論在后的結(jié)構(gòu)解析，則此定理的推導(dǎo)條件為“平行四邊形”，結(jié)論為“對(duì)邊平行”和“相等”(可完善為“線段相等”或“對(duì)邊相等”)；由此可構(gòu)建此定理的主謂賓，并存儲(chǔ)為對(duì)應(yīng)的RDF三元組〈平行四邊形平行四邊形的性質(zhì)2對(duì)邊平行 > 和〈平行四邊形平行四邊形的性質(zhì)2對(duì)邊相等 >，添加到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中。
[0060]另外，再根據(jù)習(xí)題的知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，如四邊形與平行四邊形有關(guān)系，對(duì)角線與四邊形有關(guān)系，(具體什么關(guān)系，在這里并不重要，不予考慮)。
[0061]進(jìn)行題目語(yǔ)義化:以“已知”、“求證”、“證明”為標(biāo)識(shí)符將已知條件和結(jié)論拆分，再以標(biāo)點(diǎn)符號(hào)為標(biāo)識(shí)符，對(duì)題目的已知條件進(jìn)行拆分，并對(duì)其進(jìn)行順序編號(hào)。對(duì)例I的題目信息處理如下:
[0062]已知條件:
[0063](I)如圖，
[0064]( 2 )四邊形AB⑶是平行四邊形，
[0065](3) AC是對(duì)角線，
[0066](4) BE 丄 AC，
[0067](5)垂足為 E，
[0068](6) DF 丄 AC，
[0069](7)垂足為 F。
[0070]結(jié)論:
[0071]求證:BE= DF。
[0072]將已知條件和結(jié)論用自然語(yǔ)言處理工具Stanford Parser進(jìn)行解析,然后提取其抽象模型。對(duì)例I的題目處理如下:
[0073]已知條件:
[0074](1)如圖，
[0075]( 2 )四邊形AB⑶是平行四邊形
[0076](3)線段AC是對(duì)角線
[0077](4 )線段BE垂直線段AC
[0078](5)點(diǎn)E為垂足
[0079](6 )線段DF垂直線段AC
[0080](7)點(diǎn)F為垂足
[0081]結(jié)論:
[0082]線段BE線段相等線段DF
[0083]并將其存儲(chǔ)為三元組。
[0084]解題過(guò)程處理:對(duì)解題過(guò)程中的每一步進(jìn)行編號(hào)；若當(dāng)前步驟為已知條件，則編號(hào)為已知條件中對(duì)應(yīng)的序號(hào)；如果當(dāng)前步驟為新生成的結(jié)論，則對(duì)當(dāng)前步驟進(jìn)行自動(dòng)編號(hào)，編號(hào)的序號(hào)從已知條件最大編號(hào)加I開始，直到對(duì)解題過(guò)程中所有步驟進(jìn)行編號(hào)。對(duì)例I的解題過(guò)程處理如下:
[0085]【答案】
[0086]( 2 )...四邊形AB⑶是平行四邊形.[0087](8)...BC = AD BC Il AD.[0088](9) Λ Z ACB =ZMC
[0089](4) (6)...BE 丄 AC，DE 丄 AC.[0090](10)...Z CEB = Z AFD = 900.[0091](11) Λ Δ CEB ^ Δ AFD (ASA)
[0092](12) Λ BE = DF.[0093]依次解析解題過(guò)程中的每一個(gè)新步驟(即新生成的結(jié)論):
[0094]如果當(dāng)前解題步驟未標(biāo)注原因，則推導(dǎo)條件默認(rèn)為該步驟之前的一個(gè)...或...步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)，再根據(jù)此步驟的推導(dǎo)條件和結(jié)論，在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中去匹配相應(yīng)的定理，得到其推導(dǎo)原因，如果匹配不成功，再繼續(xù)添加更之前的一個(gè)V或...步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)，直到匹配成功或推導(dǎo)條件全部添加完；
[0095]如果此解題步驟已注明了原因，則對(duì)應(yīng)的定理為已知，根據(jù)結(jié)論和原因在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中去匹配相應(yīng)的推導(dǎo)條件，且推導(dǎo)條件為該步驟之前的一個(gè)或多個(gè)V或步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)。
[0096]對(duì)例I的解題過(guò)程處理如下:
[0097]結(jié)論:(8)...BC = AD BC Il AD.[0098]推導(dǎo)條件:(2)
[0099]原因:平行四邊形的性質(zhì)2
[0100]其中(8)對(duì)應(yīng)的實(shí)例模型為
[0101]“線段BC對(duì)邊相等線段AD”
[0102]“線段BC對(duì)邊平行線段AD”[0103]其抽象模型為“對(duì)邊相等”(“線段相等”)、“對(duì)邊平行”
[0104]結(jié)論:(9)...Z ACB = Z DAC.[0105]推導(dǎo)條件:(8)
[0106]原因:平行線的性質(zhì)2
[0107]其中(9)對(duì)應(yīng)的實(shí)例模型為“Z ACB內(nèi)錯(cuò)角相等ZDAC”，
[0108]其抽象模型為“內(nèi)錯(cuò)角相等”
[0109]結(jié)論:(10)/.Z CEB =Z AFD = 900.[0110]推導(dǎo)條件:(4)(6)
[0111]原因:垂直的定義
[0112]其中(10)對(duì)應(yīng)的實(shí)例模型為“ Z CEB角相等Z AFD”
[0113]其抽象模型為“角相等”
[0114]結(jié)論:(11)/.Λ CEB 竺Λ AFD
[0115]原因:ASA (角邊角判定定理)
[0116]推導(dǎo)條件:(8)(9) (10)
[0117]其中(11)對(duì)應(yīng)的實(shí)例模型為“Λ CEB三角形全等Λ AFD”
[0118]其抽象模型為“三角形全等”
[0119]結(jié)論:(12)...BE = DF.[0120]推導(dǎo)條件:(11)
[0121]原因:全等三角形的性質(zhì)
[0122]其中(12)對(duì)應(yīng)的實(shí)例模型為“線段BE對(duì)應(yīng)邊相等線段DF”
[0123]其抽象模型為“對(duì)應(yīng)邊相等”
[0124]然后將上述每一步的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論的三元組抽象模型存儲(chǔ)為一個(gè)外層三元組，添加到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中，這樣就通過(guò)有監(jiān)督學(xué)習(xí)構(gòu)建出每一個(gè)新步驟(新結(jié)論)的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論的抽象模型，從而將整個(gè)問(wèn)題求解過(guò)程語(yǔ)義化。
[0125]雖然結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但并非是對(duì)本專利保護(hù)范圍的限定。在權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或調(diào)整仍受本專利的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:確定一個(gè)領(lǐng)域，利用自然語(yǔ)言解析工具對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)的定理進(jìn)行解析并對(duì)其進(jìn)行語(yǔ)義化，形成描述領(lǐng)域知識(shí)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)； 52:提取領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，將其添加到步驟SI中所建立的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中； 53:輸入題目文本信息，對(duì)題目中的已知條件和結(jié)論進(jìn)行拆分，并對(duì)已知條件劃分成段并編號(hào)，再利用自然語(yǔ)言解析工具對(duì)每個(gè)分段及結(jié)論進(jìn)行解析并對(duì)其語(yǔ)義化； 54:輸入解題過(guò)程文本信息，結(jié)合步驟S3中的已知條件信息對(duì)該解題過(guò)程的每一步進(jìn)行編號(hào)，并利用步驟S2中構(gòu)建的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)建或查找每個(gè)解題步驟的推導(dǎo)條件、結(jié)論和對(duì)應(yīng)的定理信息即原因，再利用自然語(yǔ)言解析工具進(jìn)行解析并對(duì)其語(yǔ)義化，從而完成問(wèn)題求解過(guò)程的語(yǔ)義化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，其特征在于:步驟SI中，利用自然語(yǔ)言解析工具根據(jù)推導(dǎo)條件在前、結(jié)論在后的結(jié)構(gòu)對(duì)定理進(jìn)行解析，提取該定理的推導(dǎo)條件和結(jié)論，并將推導(dǎo)條件、定理和結(jié)論構(gòu)建成主謂賓結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)為RDF三元組，添加到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中，形成該領(lǐng)域的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，其特征在于，步驟S3包括以下步驟: 531:對(duì)題目中的已知條件和結(jié)論進(jìn)行拆分； 532:再以標(biāo)點(diǎn)符號(hào)為標(biāo)志符，對(duì)題目的已知條件進(jìn)行分段，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)； 533:再將經(jīng)步驟S32處理過(guò)的已知條件和步驟S31中的結(jié)論用自然語(yǔ)言解析工具解析成樹，提取其主謂賓，存儲(chǔ)為RDF三元組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，其特征在于，步驟S4包括以下步驟: S41:對(duì)解題過(guò)程的每一步進(jìn)行編號(hào)；如果當(dāng)前步驟為已知條件，則編號(hào)為已知條件中對(duì)應(yīng)的序號(hào)；如果當(dāng)前步驟為新生成的結(jié)論，則對(duì)當(dāng)前步驟進(jìn)行自動(dòng)編號(hào)，編號(hào)的序號(hào)從已知條件最大編號(hào)加I開始，直到對(duì)解題過(guò)程中的所有步驟編號(hào)完畢；S42，包括: A:對(duì)解題過(guò)程中新生成的結(jié)論即新步驟進(jìn)行解析，得到該新步驟的推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論； Al:如果該新步驟未標(biāo)注原因，則推導(dǎo)條件為該步驟之前的一個(gè)原因或結(jié)論步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)；再根據(jù)此步驟的推導(dǎo)條件和結(jié)論，在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中找到相應(yīng)的定理，得到其原因；如果沒(méi)有找到相應(yīng)的定理，再繼續(xù)添加該步驟之前的一個(gè)原因或結(jié)論步驟之前的原因或結(jié)論步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)，直到找到相應(yīng)的定理或推導(dǎo)條件全部添加完為止； A2:如果該新步驟已注明了原因，則對(duì)應(yīng)的定理已知，根據(jù)結(jié)論和原因在已構(gòu)建好的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中找到相應(yīng)的推導(dǎo)條件，且該推導(dǎo)條件為該新步驟之前的一個(gè)或多個(gè)原因或結(jié)論步驟對(duì)應(yīng)的編號(hào)； B:再將推導(dǎo)條件、原因和結(jié)論構(gòu)建成一個(gè)主謂賓結(jié)構(gòu)，并存儲(chǔ)為RDF三元組；其中，三元組主語(yǔ)為推導(dǎo)條件信息，謂語(yǔ)為原因信息，賓語(yǔ)為結(jié)論信息； C:將上述三元組信息進(jìn)行抽象模型提取，并搜索知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中是否已存在該三元組，如果不存在，則把該三元組添加到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中； D:重復(fù)步驟A到C，直至完成對(duì)解題過(guò)程中的每個(gè)新生成的結(jié)論的語(yǔ)義化，即完成問(wèn)題求解過(guò)程的語(yǔ)義化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，其特征在于，還包括: E:構(gòu)建此題目及解題過(guò)程的XML文檔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于問(wèn)題求解過(guò)程的習(xí)題語(yǔ)義化方法，其特征在于:所述自然語(yǔ)言解析工具為美國(guó)斯坦福大學(xué)研發(fā)的中文自然語(yǔ)言解析工具即Stanford Parser0
【文檔編號(hào)】G06F17/27GK103473224SQ201310462896
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】符紅光, 鐘秀琴, 王慶先 申請(qǐng)人:成都景弘智能科技有限公司