目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 學(xué)習(xí)者認(rèn)知計(jì)算 2
1.3 學(xué)習(xí)者情感計(jì)算 3
1.4 本章小結(jié) 5
參考文獻(xiàn) 5
第2章 面向?qū)W習(xí)成效評(píng)價(jià)的認(rèn)知與情感計(jì)算模型 7
2.1 引言 7
2.2 面向全人發(fā)展的學(xué)習(xí)者認(rèn)知與情感協(xié)同進(jìn)化理論模型 9
2.2.1 概述 9
2.2.2 “知情共育”的智慧教育理論模型 10
2.2.3 認(rèn)知與情感協(xié)同進(jìn)化的雙螺旋模型 15
2.3 面向?qū)W習(xí)成效評(píng)價(jià)的全景化認(rèn)知與情感表征模型 19
2.3.1 概述 19
2.3.2 研究方法 20
2.3.3 面向智慧教育的情感計(jì)算指標(biāo)體系構(gòu)建 21
2.3.4 面向智慧教育的認(rèn)知測(cè)評(píng)指標(biāo)體系構(gòu)建 30
2.3.5 認(rèn)知與情感結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建 35
2.4 可解釋性學(xué)習(xí)者認(rèn)知與情感聯(lián)合建模和動(dòng)態(tài)分析方法 38
2.4.1 面向?qū)W習(xí)者認(rèn)知與情感的可解釋性表征框架 39
2.4.2 基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)者認(rèn)知與情感分析方法 40
2.4.3 基于時(shí)序因果模型的學(xué)習(xí)者認(rèn)知與情感動(dòng)態(tài)分析 41
2.5 基于認(rèn)知與情感計(jì)算模型的學(xué)習(xí)成效評(píng)估與預(yù)測(cè) 44
2.5.1 概述 44
2.5.2 面向在線異步討論的認(rèn)知與情感聯(lián)合識(shí)別 45
2.5.3 認(rèn)知、情感和行為投入配置與學(xué)習(xí)成效的關(guān)系探究 49
2.5.4 基于多層次增強(qiáng)對(duì)比學(xué)習(xí)的MOOC學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效預(yù)測(cè) 55
2.5.5 聯(lián)合“行為-情感-認(rèn)知-社會(huì)”多特征的學(xué)習(xí)成效預(yù)測(cè) 58
2.6 本章小結(jié) 59
參考文獻(xiàn) 60
第3章 數(shù)據(jù)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)的表征架構(gòu)與訓(xùn)練優(yōu)化 64
3.1 引言 64
3.2 典型架構(gòu) 64
3.2.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)典型架構(gòu) 64
3.2.2 知識(shí)驅(qū)動(dòng)典型架構(gòu) 68
3.2.3 數(shù)據(jù)和知識(shí)雙驅(qū)動(dòng) 71
3.3 學(xué)習(xí)方法輸出結(jié)果的可解釋性 74
3.3.1 基于可視化的解釋方法 74
3.3.2 基于文本的解釋方法 75
3.3.3 基于數(shù)值的解釋方法 76
3.3.4 智慧教育中的可解釋性研究 76
3.4 數(shù)據(jù)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)的表征架構(gòu)與訓(xùn)練優(yōu)化方法 77
3.4.1 數(shù)據(jù)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)的表征架構(gòu)概述 77
3.4.2 三層架構(gòu)的知識(shí)表示 79
3.4.3 訓(xùn)練與優(yōu)化方法 80
3.4.4 目標(biāo)計(jì)數(shù) 81
3.4.5 人物交互檢測(cè) 87
3.4.6 組合零樣本學(xué)習(xí) 93
3.4.7 學(xué)習(xí)者行為識(shí)別 96
3.4.8 在線學(xué)習(xí)者表情識(shí)別 101
3.4.9 線下課堂表情識(shí)別 105
3.4.10 雙視角注視目標(biāo)估計(jì) 109
3.4.11 結(jié)合大模型與結(jié)構(gòu)約束的強(qiáng)化因果發(fā)現(xiàn)方法 113
3.4.12 廣義類(lèi)別發(fā)現(xiàn) 116
3.4.13 學(xué)習(xí)者可解釋性 119
3.4.14 可解釋的在線學(xué)習(xí)者專(zhuān)注度識(shí)別 123
3.5 原型系統(tǒng) 127
3.5.1 系統(tǒng)功能介紹 127
3.5.2 系統(tǒng)主要功能 128
3.6 本章小結(jié) 132
參考文獻(xiàn) 133
第4章 學(xué)習(xí)者認(rèn)知與情感規(guī)律挖掘方法 142
4.1 引言 142
4.2 相關(guān)技術(shù)概述 143
4.2.1 規(guī)律挖掘方法簡(jiǎn)述 143
4.2.2 認(rèn)知規(guī)律挖掘方法 144
4.2.3 情感規(guī)律挖掘方法 145
4.3 基于深度知識(shí)追蹤解釋器的認(rèn)知規(guī)律挖掘 145
4.3.1 概述 146
4.3.2 方法提出 147
4.3.3 實(shí)驗(yàn)與分析 153
4.4 基于深度符號(hào)回歸的認(rèn)知規(guī)律挖掘 156
4.4.1 概述 156
4.4.2 方法提出 158
4.4.3 實(shí)驗(yàn)與分析 163
4.5 基于心理信息網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知規(guī)律挖掘 166
4.5.1 概述 167
4.5.2 方法提出 168
4.5.3 實(shí)驗(yàn)與分析 175
4.6 基于結(jié)構(gòu)方程模型的認(rèn)知-情感-成效耦合規(guī)律挖掘 176
4.6.1 概述 177
4.6.2 方法提出 178
4.6.3 實(shí)驗(yàn)與分析 181
4.7 基于預(yù)剪枝方程學(xué)習(xí)器的規(guī)律方程挖掘方法 188
4.7.1 概述 189
4.7.2 方法提出 190
4.7.3 實(shí)驗(yàn)與分析 192
4.8 本章小結(jié) 197
參考文獻(xiàn) 197
第5章 面向三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景的認(rèn)知情感演化規(guī)律與發(fā)展體系 204
5.1 引言 204
5.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)現(xiàn)狀 205
5.2.1 虛實(shí)相融的學(xué)習(xí)場(chǎng)景構(gòu)建 205
5.2.2 知識(shí)技能與情感具身演化建模 207
5.2.3 認(rèn)知與情感演化規(guī)律 209
5.2.4 學(xué)習(xí)場(chǎng)景的認(rèn)知情感歸因 211
5.2.5 認(rèn)知與情感發(fā)展體系構(gòu)建 214
5.3 面向三元空間的虛實(shí)相融個(gè)性化可交互學(xué)習(xí)場(chǎng)景構(gòu)建 216
5.3.1 基于人-機(jī)-物深度融合的個(gè)性化具身學(xué)習(xí)交互機(jī)理 216
5.3.2 三元空間表征下虛實(shí)相融的學(xué)習(xí)場(chǎng)景構(gòu)建 217
5.3.3 三元空間表征下虛實(shí)相融的典型應(yīng)用場(chǎng)景 221
5.4 三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景混合增強(qiáng)下知識(shí)技能與情感演化模型構(gòu)建 224
5.4.1 知識(shí)技能與情感要素結(jié)構(gòu)體系劃分及關(guān)聯(lián)分析 225
5.4.2 時(shí)序過(guò)程下的知識(shí)技能與情感層級(jí)具身演進(jìn)過(guò)程及轉(zhuǎn)化機(jī)制 227
5.4.3 混合增強(qiáng)下知識(shí)技能與情感具身演化模型構(gòu)建 230
5.5 基于時(shí)序圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知與情感演化規(guī)律分析 236
5.5.1 面向三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景的認(rèn)知與情感數(shù)據(jù)集構(gòu)建 236
5.5.2 多模態(tài)數(shù)據(jù)支持下基于時(shí)序GNN的認(rèn)知與情感演化分析 237
5.5.3 基于學(xué)習(xí)者認(rèn)知與情感規(guī)律發(fā)現(xiàn)的實(shí)證研究 251
5.6 基于混合推理的三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景認(rèn)知情感歸因 253
5.6.1 三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景下的學(xué)習(xí)者去偏認(rèn)知情感表示學(xué)習(xí)研究 254
5.6.2 三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景下的學(xué)習(xí)者認(rèn)知情感異常歸因建模 255
5.6.3 基于混合推理的學(xué)習(xí)認(rèn)知情感細(xì)粒度歸因診斷 258
5.6.4 面向三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景的認(rèn)知情感歸因?qū)嵶C應(yīng)用 259
5.7 三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景下認(rèn)知與情感適性具身發(fā)展體系構(gòu)建 267
5.7.1 三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景下認(rèn)知與情感適性具身發(fā)展體系調(diào)研 267
5.7.2 復(fù)雜知識(shí)-高階認(rèn)知-有利情感的協(xié)同促進(jìn)機(jī)理分析 268
5.7.3 三元空間學(xué)習(xí)場(chǎng)景下面向認(rèn)知與情感的具身策略設(shè)計(jì) 269
5.8 本章小結(jié) 278
參考文獻(xiàn) 279
第6章 展望 286
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