• Title/Summary/Keyword: Intelligent Tutoring Systems

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A Natural Language Question Answering System-an Application for e-learning

  • Gupta, Akash;Rajaraman, Prof. V.
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2001.01a
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    • pp.285-291
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    • 2001
  • This paper describes a natural language question answering system that can be used by students in getting as solution to their queries. Unlike AI question answering system that focus on the generation of new answers, the present system retrieves existing ones from question-answer files. Unlike information retrieval approaches that rely on a purely lexical metric of similarity between query and document, it uses a semantic knowledge base (WordNet) to improve its ability to match question. Paper describes the design and the current implementation of the system as an intelligent tutoring system. Main drawback of the existing tutoring systems is that the computer poses a question to the students and guides them in reaching the solution to the problem. In the present approach, a student asks any question related to the topic and gets a suitable reply. Based on his query, he can either get a direct answer to his question or a set of questions (to a maximum of 3 or 4) which bear the greatest resemblance to the user input. We further analyze-application fields for such kind of a system and discuss the scope for future research in this area.

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Design and Implementation of Intelligent Tutoring Systems for Problem Based Learning (문제중심학습을 위한 지능형 교수 시스템 설계 및 구현)

  • Jeong, Un-Sun;Choi, Yong-Suk
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11b
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    • pp.808-810
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    • 2005
  • 문제중심학습은 학습자 스스로의 통제에 의한 학습자 중심의 자기주도적 학습이 특징이므로 학습자의 적극적인 참여를 유도하기 위하여 학습과점에 적절한 전략이 필요하다. 본 논문의 학습내용은 논리식 간략화이며, 학습자의 적극적인 참여 유도를 위하여 논리식 간략화 과정과 결과에 대한 즉각적인 피드백을 제공하는 지능형교수시스템(Intelligent Tutoring Systems)을 구현한다. 피드백에 관련된 알고리즘을 지능적으로 제공하기 위하여 논리식 간략화 알고리즘은 Tabulation Method를 이용한다. 본 논문의 지능형교수시스템(ITS)을 학습에 적용하면 논리식의 간략화 과정식과 결과 식에 대한 정오 판정은 물론 학습 활동에 맞아 떨어지는 즉각적인 피드백이 제공되므로 학습자 스스로 학습내용에 대한 인지도를 확인할 수 있다. 또한 학습 활동에 꼭 필요한 피드백을 제공하므로 학습에 대한 흥미를 유발시키고 지속화하여 적극적이 학습참여와 완전학습이 가능하다.

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Adaptive Tutoring Module for Intelligent Tutoring Systems (지능형 교육시스템을 위한 적응적 교습모듈)

  • 이성곤;유영동
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1999.10b
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    • pp.682-684
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    • 1999
  • 본 논문에서는 지능형 교습시스템에서 필요한 교수 모듈을 분석하고 이에 근거하여 새로운 교습모듈을 제시하고 구현하였다. 학습자의 학습능력을 평가하고 이에 따른 교습 전략을 세우고 교습방법을 설정하기 위하여 학습자의 성향을 정확히 파악하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 구축된 지식베이스와 학습자 성향을 파악하는 history database를 근거하여 개념 지도(concept map)을 이용하여 학습자 성향과 학습자의 지식 정도를 정확히 파악하여 교습모듈을 제시.구현하였다.

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Application of Natural Language Processing(2):The Natural Language Interface for an Intelligent Geography Tutoring System. (자연어 활용(2):지능형 지리교육 시스템을 위한 자연어 인터 페이스에 관한 연구)

  • 장덕성;김승광
    • Korean Journal of Cognitive Science
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    • v.3 no.2
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    • pp.291-309
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    • 1992
  • The computer manipulation by means of natural language prcessing will be not only helpful to use the computer with more simple and more comfortable but also flexiable to communicate between human and computers.In this paper the natural language interfaces will be applied to an intelligent geography tutoring systems(IGTS),and we will inspect the something to consider in the case of its implementation.Each module of IGTS is connected to the interface module and correspondence with each other for the sake of natural conversation between system and learner.

UNIX-TUTOR : Intelligent Tutoring System for Teaching UNIX (UNIX-TUTOR : UNIX 교육을 위한 지능형 개인교사 시스템)

  • 정목동;김용란;김영성;신교선
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
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    • v.31B no.7
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    • pp.159-169
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    • 1994
  • In this paper, we develop a prototype of ITS(Intelligent Tutoring Systems) system: UNIX TUTOR. It is designed for the purpose of teaching the UNIX beginners the principal concepts of UNIX and the shell commands using the communication between the student and the system. UNIX TUTOR engages the student in a two-way conversation that is mixed-initiative dialogue and attempts to teach the student UNIX via the Socratic method of guided discovery and the Coaching method interchangeably. And the student model is based on both the overlay model and the buggy model together. Thus TUTOR aims at teaching the students effectively whose levels of learning are different using various explanations which are determined by the student model. Because the knowledge representation for UNIX-TUTOR is based on the frame structure and the production rules it is easy to represent the complicated constructs. UNIX TUTOR is implemented on the SPARC station using X/Motif and C for cp command among 10 ones which were selected.

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Affection-enhanced Personalized Question Recommendation in Online Learning

  • Mingzi Chen;Xin Wei;Xuguang Zhang;Lei Ye
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • v.17 no.12
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    • pp.3266-3285
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    • 2023
  • With the popularity of online learning, intelligent tutoring systems are starting to become mainstream for assisting online question practice. Surrounded by abundant learning resources, some students struggle to select the proper questions. Personalized question recommendation is crucial for supporting students in choosing the proper questions to improve their learning performance. However, traditional question recommendation methods (i.e., collaborative filtering (CF) and cognitive diagnosis model (CDM)) cannot meet students' needs well. The CDM-based question recommendation ignores students' requirements and similarities, resulting in inaccuracies in the recommendation. Even CF examines student similarities, it disregards their knowledge proficiency and struggles when generating questions of appropriate difficulty. To solve these issues, we first design an enhanced cognitive diagnosis process that integrates students' affection into traditional CDM by employing the non-compensatory bidimensional item response model (NCB-IRM) to enhance the representation of individual personality. Subsequently, we propose an affection-enhanced personalized question recommendation (AE-PQR) method for online learning. It introduces NCB-IRM to CF, considering both individual and common characteristics of students' responses to maintain rationality and accuracy for personalized question recommendation. Experimental results show that our proposed method improves the accuracy of diagnosed student cognition and the appropriateness of recommended questions.

A Study on Web Based Intelligent Tutoring System for Collaborative Learning : A Case of Scheduling Agents Systems for Figure Learning (협력학습을 위한 웹 기반 지능형 교수 시스템에 관한 연구 : 도형학습을 위한 스케줄링 에이전트 시스템을 중심으로)

  • 한선관;김세형;조근식
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.269-279
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    • 1999
  • 본 연구는 Web상에서 원격 협력 학습을 위한 수준별 학습자 모집 스케줄링 에이전트의 설계와 구현에 관해 제안한다. 본 시스템의 구조는 원격 교사 모듈과 여러 명의 학습자, 그리고 이를 연결해 주는 스케줄링 Agents, 학습자를 진단할 수 있는 진단 Agent로 구성된다. 컴퓨터가 분산환경으로 발전됨에 따라서 교육의 변화도 가속화되었고, 지식의 공유와 정보의 공유가 원격 협력학습에 의하여 절실히 필요하게 되었다. 원격 협력 학습에서의 학습자는 동일한 과목과 주제에 흥미를 느끼는 여러 명의 아동이 동시에 학습할 수 있는 상황이 필요하며, 선행 지식 또한 비슷한 수준이어야 동일한 주제로 학습의 효과가 있다. 이런 학습자를 판단하기 위해서 진단 Agent가 학습자를 진단하며 스케줄링 Agents의 학습자 지식에 추가한 후 스케줄링 Agents가 학습자의 기본 사항과 요구 내용을 추론하여 비슷한 수준의 학습자를 연결한다. 교사 모듈은 전통적인 ITS의 구조의 교수 학습 모듈, 전문가모듈로 구성되어 교수 학습을 할 수 있다. 이렇게 여러 명의 학습자를 연결하여 협력학습을 하기 위해서는 학습자간의 요구사항과 지식 수준 그리고 학습 가능한 시간이 같아야 하는데 이를 위해 시간을 자원으로 하는 동적 자원 스케줄링(Dynamic Resource Scheduling)으로 모델링 하였다. 본 연구에서 도형학습을 기반으로 하는 실험을 통해 구현한 원격 협력학습을 위한 지능형 스케줄링 에이전트를 평가하였다.

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Design on the Fuzzy intelligent tutoring system (퍼지 지능형 튜터링 시스템 설계)

  • 정원일;이규영;임기영
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.545-552
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    • 1998
  • 본 연구에서는 prolog을 저자 언어로 사용한 퍼지 지능형 튜터링 시스템을 습득 모듈, 튜터링 콘크롤러, 전문가 지식의 3부분으로 구성하여 UNSW prolog로 실행시켰다. 습득 모듈은 기존의 지식에 새로운 정보를 첨가하여 사용하는 모듈이고 튜터링 콘트롤러는 시스템 사이의 정보를 상호 조정하는데 사용한다. 전문가 지식은 전문가의 지식을 저장한 내부 지식 베이스로서 가르칠 내용에 대한 정보와 해를 구하는 해결 모듈을 포함하고 있다. 특히 애매한 지식 처리를 위하여 퍼지 이론을 적용하였다. 하지만 지능형 튜터링 시스템의 구현을 위하여 먼저 고려해야 할 것이 전문가 지식에서 지식의 변환 방법이다. 그러므로 본 논문에서는 frame과 시멘틱 네트의 성질을 결합하여 계측적 frame 상태로 지식을 포현하였다. 계층적 frame에서 설정된 frame을 goal을 나타내게 하여 G frame이라 하였다. G-frame을 AND-OR 그래프 특성에 따라서 prolog언어를 저자 언어로 사용하여 퍼지 지능형 튜터링 시스템을 설계 하였다.

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Building and quality assessing conversation-based training data for artificial intelligence tutoring systems (인공지능 튜터링 시스템을 위한 대화 기반 교육 데이터 구축 및 품질 평가)

  • Ye-Lim Jeon;Jinxia Huang;Sung-Kwon Choi;Minsoo Cho
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.430-431
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    • 2023
  • 교육 분야에서는 각 학생의 특성과 요구에 부응하는 개인화 교육의 중요성이 증가하고 있다. 이에 따라 인공지능 기반의 튜터링 시스템, 특히 대화 기반의 튜터링이 주목받고 있다. 본 연구는 GPT-3.5-turbo 를 사용하여 데이터를 생성하는 과정에서 프롬프트 설계의 중요성과 인간의 감수 과정의 필요성을 확인했다. 또한, 자동 평가 방법을 제안하여 데이터의 품질과 유용성을 평가하였다.

Diagnosis and Scheduling Agent Systems for Collaborative Learning (협력학습을 위한 진단과 스케줄링 에이전트 시스템)

  • 한선관
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.6 no.1
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    • pp.83-96
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    • 2000
  • 본연구는 웹 상에서 원격 협력 학습을 위한 수준별 협력 학습자 진단 및 스케줄링 에이전트의 설계와 구현에 관한 연구이다. 원격 협력 학습은 동일한 학습내용에 흥미를 갖는 아동이 동시에 학습할 수 있는 환경이 필요하며 학습자의 지식 또한 비슷한 수준이어야 효과적인 협력학습을 할 수 있다. 분산 환경의 이질적인 학습자를 모으기 위해서는 좀 더 자율적이고 지능적인 시스템이 필요하며 학습자에 대한 지식을 표현하는 학습자 모델이 요구된다. 이를 위해 에이전트 시스템이 적절하게 사용될수 있으며 학습자의 수준을 판단하기 위한 진단 에이전트와 협력학습이 가능한 여러명의 학습자들을 알맞은 시간과 서버에 연결하는 스케줄링 에이전트를 웹 기반 지능형 교수 시스템에 접목하였다. 학습자 수준을 진단하는 진단 에이전트는 확신도를 높이기 위해 3-모수 로지스틱 확신공식과 시간 가중치 확신인자 공식을 적용하여 신뢰도를 높였다 또한 협력학습의 스케줄링을 위해 다양한 제약조건들의 최적해를 구하기 위해 제약 만족 문제(CSP)로 스케줄링 에이전트를 모델링하였다 본 연구에서 설계 구현한 협력학습자 진단 및 스케줄링 에이전트의 효율성을 살펴보기 위해 여러명의 학습자를 대상으로 실험하였다. 실험을 통해 각 학습자의 지식 수준 진단과 다수의 학습자가 적절한 협력학습을 하기 위한 스케줄링이 매우 효율적으로 이루어짐을 볼 수 있었다.

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