本文采用跨平台兼容的HTML5和高性能框架混合编程方法,将推荐系统中的推荐算法应用于在线教育平台,设计了一个基于协同过滤算法的个性化在线教育平台。服务器端开发采用成熟的B/S架构和流行的开发模式,移动端采用HTML5和框架,利用协同过滤和推荐算法为用户实现个性化课程推荐功能。通过改进传统的基于协同过滤的推荐算法,课程推荐结果更加符合用户的兴趣,大大提高了推荐的准确性和效率。在此基础上,本平台的在线教学分为两种模式:一种模式是原始教师上传录制的教学视频,学生可以在线购买或离线下载学习;另一种模式是交互式在线直播教学。每门课程都是独立的在线课堂;教师会提前在网上发布课堂信息,学生可以通过网上购买获取教室号和密码信息。gydF4y2Ba
随着在线教育资源的指数增长,信息正在从文本形式转变为多媒体形式,如图片、音频、视频和在线直播;信息的质量以及如何筛选信息已成为亟待解决的问题[gydF4y2Ba
近年来随着人工智能的兴起,政府及各行各业都大力发展人工智能,推动社会发展和技术进步[gydF4y2Ba
移动互联网时代便利了人们的日常生活,同时也产生了大量的数据和信息,而大多数眼花缭乱的推荐系统类型都是在商业领域使用的。在工作和学习的双重压力下,实现教育资源的个性化推荐已成为智能教育中需要解决的首要问题。个性化推荐系统的应用可以有效解决用户在线学习时的认知过载或模糊问题,大大提高资源利用率和用户学习效率。随着个性化学习的重要性,基于推荐算法的个性化推荐为个性化学习的发展提供了良好的契机。为了改进在线教育,本文研究了如何将商业领域广泛应用的个性化推荐技术引入到在线教育中,最后设计并实现了一个基于协同过滤算法的个性化教育平台。在此基础上,本平台的在线教学分为两种模式:一种是原始教师上传录制的教学视频;学生可在线购买或线下下载学习;二是交互式在线直播教学;每门课程都是独立的在线课堂;老师会提前在网上发布课堂信息; students can purchase the classroom number and password information, online learning.
自20世纪90年代以来,经过30年的变化,具有在线教育功能的在线教育平台出现了,越来越多的人在互联网上学习各种课程。从那时起,网络学习就进入了人们的日常生活。在原有的旧系统中,所提供的搜索功能必须使用具体准确的关键词来完成搜索功能。科技的进步导致了更强大、更先进的在线教育功能的发展[gydF4y2Ba
基于内容的协同过滤推荐算法采用打分矩阵计算用户或商品之间的相似度,根据商品或用户之间的相似度关系进行推荐。在目前的研究中,基于内容的协同过滤推荐算法可以分为基于用户的协同过滤(UBCF)和基于条目的协同过滤(IBCF)。他们的混合技术基于UBCF推荐形成的基本思想,推荐具有相同或相似兴趣和偏好的项目。协同过滤是一个流行的建议,因为它可以处理非结构化和复杂的对象。目前的系统原型包括用于音乐专辑推荐的Rigor,用于Web消息推荐的PHALS,用于笑话推荐的Jester,以及用于书籍推荐的Amazon [gydF4y2Ba
完成相似性计算后,通过聚合若干邻居来预测未知评估,以及项目的评级gydF4y2Ba
第一个聚合函数选择简单平均数,第二个聚合函数不考虑用户评分风格的差异(评分范围不受具体标准的限制),而第三种聚合函数则克服了上述缺点,在计算加权和时,利用了评分值与相应用户平均分数的偏差[gydF4y2Ba
要了解并弄清楚用户需要或想要什么,推荐功能挖掘和组织搜索记录,并进一步分析用户在网站上的行为,以获取有关用户偏好的一些信息,然后从众多数据源中选择满足用户需求和用户可能偏好的数据,并向用户推荐数据或产品[gydF4y2Ba
个性化推荐算法集合模型。gydF4y2Ba
首先,用户访问前端Web服务器,其中包含用户在客户端中的操作,例如帐户注册,查看,评估,购买;服务器将此信息发送到事件处理服务器以进行处理;此问题处理服务器将信息转换为结构化信息,然后通过数据挖掘引擎进行进一步处理信息,挖掘信息以建立类似的用户模型。一方面,模型被放入用于在任何时候由个性化推荐引擎检索的模型库,另一方面,该信息被处理并存储在数据库中以通过数据处理服务器检索。最后,个性化推荐引擎将从数据处理服务中提取的数据与模型库中的模型组合,并根据算法公式执行算法计算,然后推荐用户需要达到个性化推荐目的的项目。总之,完美的推荐系统主要包括以下三个部分:作为推荐功能的基础,主要用于组织和收集相关信息。通常,推荐功能以两种方式从用户收集相关信息:显式和隐含地。主导的方法是通过购买课程,听音乐,看电影或读一本书来提供用户明确的反馈。作为与用户变化的动态行为,它是获得准确信息的最佳方法。获得准确信息的最佳方法是平衡明确和隐式信息采集,这是高度个性化推荐系统追求高效建议的最合适的方式。 The recommendation results are displayed in the recommendation interface, and the server returns the recommendation results to the user. As the main body of the recommendation system, one is to mine the user's records, that is, to mine the user's hidden data and information through the user's past behavior to realize the preprocessing of user information, which helps to reduce data sparsity and improve the real time and scalability of recommendations. It also generates and trains models to build multiple recommendation models that are valuable for improving the personalized recommendation system by mining the hidden information. Its design directly affects the final performance, and the soul of the recommendation function is accuracy and efficiency. The core part of the system is the personalized recommendation engine in Figure
针对平台的教学功能,分别设计了客户端和服务器端,系统大致分为课程管理、用户管理和评论管理。如图所示gydF4y2Ba
系统功能模块图。gydF4y2Ba
本文重点介绍基于协同过滤算法的个性化在线学习平台,主要是打破时间和空间局限性的主要目标,增加学习方式和方法,并利用新的学习用户热情和提高用户学习效率[gydF4y2Ba
热点是吸引公众注意力的新闻或信息。在网络上,如果一条新闻消息长时间不被点击,那么该消息自然就不会是热门消息。相反,如果消息有多次单击,则表明消息是热的。热点推荐体现了视频网站内容的时效性。针对视频网站的热按摩推荐是一种常用的信息推荐方式,为用户提供最受欢迎的视频。受欢迎的视频被接受为“点击诱饵”,以确保视频受欢迎和被接受。热门视频通常设置为首页横幅或弹出窗口,由网站工作人员预设,并手动更新,推荐热门视频组合。热门推荐在视频网站上的成功应用启发了我们基于视频网站的热门推荐模式,即基于平台的热门课程为用户进行推荐。一方面,我们通过统计一定时间段内的点击次数和播放次数来推荐热门课程,并根据点击次数进行排序,然后在用户首页截取目标数量的热门课程。另一方面,平台会根据当前行业趋势筛选评价较高的课程,并在用户主页上推荐热门课程。 As a kind of indiscriminate overlay recommendation method, hotspot recommendation has the features of simple operation, high public acceptance, and large click flow.
学生可以点击老师的照片转到教师的信息页面,这将展示教师的风格,教学经验和教学方向。课程信息将输入数据库并显示在教师登录页面和学生登录页面上;学生可以看到课程信息将直观地看到课程名称,主要教师信息和主要内容,方便和直观。实时在线课程的所有信息将显示在此模块中;在此模块中,您可以搜索课程信息;我们可以查看在线课程描述,课程教师,课程时间和持续时间,以及课程费用;学生可以在线购买并加入课程。有两种类型的课程建议:基于协同过滤算法的热门课程建议和个性化课程建议。在此模块中,将通过计算课程播放和选择当前热门课程的次数,在主页上建议热门课程。它还将使用相关性算法来确定其邻近的用户,并根据每个用户的搜索内容推荐用户的合适课程。gydF4y2Ba
数据库是根据教师-学生一体化在线教育过程设计的;平台主要涉及的实体类别有用户数据(学生和教师)、课程数据、练习数据、笔记数据、学生问题数据、学习资源数据,其中,练习数据涉及学生用户回答行为,学习资源数据涉及热门学习资源可用的热门推荐,用户的学习资源。gydF4y2Ba
用于该平台的开发环境是MyEclipse,Tomcat Server作为Web应用程序服务器。所有数据都由MySQL管理并由框架集成。登录后,学生用户可以通过网页学习。该平台从后端到前端实现,并在进入平台后,存在平台各种功能的显示。gydF4y2Ba
数字库模块是排练平台中推荐的算法应用部分;在日常学习中,学习材料是必不可少的。数字图书馆资源主要基于分类和检索,缺乏个性化服务,并且未能专注于学生用户数据的收集和分析,以有效了解学生用户的学习习惯和内容趋势。基于上述问题,该模块使用混合推荐算法来弥补缺乏个性化,并为成千上万的学生用户提供了学习资源的个性化服务。基于他们的偏好以及具有相似熟练程度的学生的学习偏好,向学生用户建议书籍或讲义。新用户将推荐利用热排名的平台中具有最高普及的书籍和讲座,以及符合推荐算法标准的人,将利用混合建议进行合理化。数字库模块的搜索部分不仅提供了关键字模糊搜索,还提供高级搜索。除了模糊关键字搜索外,数字库模块的搜索部分还为用户提供了高级搜索方法,以准确搜索。这部分是平台的核心部分;首先,写入背景; after creating the entity class, the layer starts to establish the method of adding, modifying, deleting, and viewing, then writes the service interface and implementation class, uses Spring annotation when developing, and then injects the mapper interface class into the service implementation class to complete the operation of adding, deleting, and deleting and changing the search. The service interface is injected into the controller layer and the methods in the interface are called, and the page information of the final query is passed to the interface of JSP through the view parsing layer. The final query page information data is passed to the interface of JSP through the view parsing layer. The add, modify, and delete operation is the right of the teacher user; the favorite and reading information of the student user has corresponding storage management in the database, and the description information is completed directly through the pop-up box; the download function of the student user is completed through the input stream and output stream.
数据仿真过程如图所示gydF4y2Ba
用距离衰减参数绘制可信恭维的总数。gydF4y2Ba
恭维话的数量仍然是均值正态分布gydF4y2Ba
具有相似性阈值的准确性和召回的曲线gydF4y2Ba
基于学习者的协作过滤召回召回对精度的情节。gydF4y2Ba
使用精度和召回计算的F分曲线如图所示gydF4y2Ba
在匿名数据集上使用两两比率回归模型进行课程选择预测,七门课程的最终表现如图所示gydF4y2Ba
一对速率回归的7个课程的平均准确性和召回。gydF4y2Ba
为了解决这个问题,在划分训练集和测试集之前,每个课程的所有正面示例(即选择门的所有记录)都被取出,然后随机选择等量的负面示例,在这个集合中,正反例数量相等,训练集和测试集通过四个三重交叉验证进行划分,用于LR分类模型的训练和验证。7个课程的最终预测结果如图所示gydF4y2Ba
使用均衡数据集的7个课程的平均准确率和召回率。gydF4y2Ba
数字gydF4y2Ba
进行了实验gydF4y2Ba
因子分解器精度变化曲线。gydF4y2Ba
两种模式在七门课程上的f分如图所示gydF4y2Ba
对成率回归和因子分解器推荐效应的比较。gydF4y2Ba
分析和解决了实验中存在的问题,如不同数据的特殊分布对分类结果的影响,以及高嵌入维数导致的过拟合。在数据集上评价了基于记忆的协同过滤、对数似然回归和因子分解器三种推荐模型的优缺点,并分析了限制其性能的因素。选择性能最佳的因子分解器作为推荐模型,为后续研究提供支持。gydF4y2Ba
教学概述模块旨在帮助教师跟踪他们的学生的学习,检查他们的学生的学习级别,并提供课堂和学生比较的等级视图,如图所示gydF4y2Ba
三级教学概述页面。gydF4y2Ba
在线答疑和选择好笔记模块是师生互动部分。对于学生的问题,老师会相应地回答问题;对于学生开放类笔记,将选择最好的笔记供更多学生学习。压力测试使用JMeter,其中HTTP请求是服务器请求超时;虽然访问量约为100000个数量级,但错误率非常低,满足了平台的日常访问需求。页面响应被选中,如图所示gydF4y2Ba
压力测试的结果。gydF4y2Ba
使用mail carrier进行接口测试,使用关键字java的高级搜索检查第一本书,服务器响应成功,响应时间为322 介绍了排练平台的概要设计和数据库设计,并对排练平台在学生端和教师端的基本功能进行了演示和说明,对学生端的推荐算法模块进行了演示和说明最后,对平台的基本功能和推荐功能模块以及性能进行了测试。在教育平台上应用合适的推荐算法,可以加快高层次人才的培养过程,并在平台上增加个性化推荐教育平台将创造巨大的商业价值。gydF4y2Ba
在工作和学习的双重压力下,实现教育资源的个性化推荐已成为智能教育中需要解决的首要问题。个性化推荐系统作为解决在线学习过程中认知过载或迷失的关键技术,如何与在线教学相结合成为当前研究的重点。在平台设计过程中,我们研究了各种推荐算法在实践中的应用,试图实现推荐算法与在线教学相结合的实际效果,最终选择了一个基于用户协同过滤算法的个性化课程推荐系统。初步实现了准确快速的课程推荐,为个性化教学奠定了基础。本文在开发彩排平台时,我们首先对网络教育平台进行了多方面的研究,发现构建个性化的、高效的教育资源推荐已经成为当前教育平台的研究热点,并通过增加学校与教师之间的互动来改善传统计算机教育平台的不足学生和教师对学生学习的发现。然后,我们对推荐算法的相关内容进行了研究和研究,设计了一种混合推荐模型。在对预演平台进行了详细的系统需求分析后,我们利用合适的框架和开发技术,利用推荐算法对学生用户的学习习惯趋势进行分析,完成了基于混合推荐算法的预演平台的设计与实现。最后,对彩排平台进行了功能和性能测试,达到了预期效果。 The rehearsal platform provides students with suitable IT learning resources and a platform for learning exercises, and the recommendation system not only helps users to quickly find high-quality information that interests them, but also saves their time and costs.
用于支持本研究发现的数据可由通讯作者要求提供。gydF4y2Ba
本文宣布他们没有报告的利益冲突。gydF4y2Ba
本文系浙江省“十三五”教学改革与研究计划(第二批)项目:MOOC背景下“一个中心、四种组合、三种思考”的混合式教学模式重构(no. 2013201310212531)。jg20190301)。gydF4y2Ba