面向小學數(shù)學應用題自動解答的數(shù)量單位識別與轉(zhuǎn)換研究.pdf

1、隨著計算機人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，智能化教育需求不斷增加，近年來機器解答算術(shù)文字題成為新的研究熱點。為了克服題目語義理解的瓶頸，項目組提出建立題目直陳述數(shù)量關(guān)系和隱含數(shù)量關(guān)系組成數(shù)學關(guān)系組對題目含義等價表示，通過解答相應代數(shù)表達式組，來達到自動解題，并拓展自動解答算術(shù)文字題范圍的目的。本論文從自動解答框架中建立題目隱含數(shù)量關(guān)系組出發(fā)，研究小學數(shù)學應用題中的數(shù)量單位體系相關(guān)，合理構(gòu)建單位轉(zhuǎn)換規(guī)則查詢庫，分析題目涉及單位類型，以便清晰的理解

2、題目考察的單位知識點。通過分析統(tǒng)計題目中的單位關(guān)鍵詞，推斷在自動解題過程中是否需要進行單位統(tǒng)一化操作，如果需要，根據(jù)題目中涉及的單位類型，定位對應單位轉(zhuǎn)換規(guī)則查詢庫，獲取轉(zhuǎn)換規(guī)則，從而建立單位統(tǒng)一化的隱含數(shù)量關(guān)系。
　　本文的主要研究工作如下:
　　第一部分，整理人教版小學三年級到六年級數(shù)學教材中與物理學單位相關(guān)的應用題，總結(jié)、歸納小學數(shù)學教材中涉及的所有物理學數(shù)量單位元素，并按照數(shù)量單位元素的特點，將其劃分為六個基本的單位

3、分類，作為數(shù)量單位轉(zhuǎn)換規(guī)則查詢庫的構(gòu)建依據(jù)。
　　第二部分，利用jaVa版本的中科院分詞系統(tǒng)對小學數(shù)學應用題文本進行詞性標注，分析總結(jié)常見物理學數(shù)量單位詞的標注特性，分別針對性的設(shè)計算法實現(xiàn)小學數(shù)學應用題中目標數(shù)量單位特征詞的識別與提取。
　　第三部分，結(jié)合從題目中識別并提取的目標數(shù)量單位特征詞集合與第一部分總結(jié)的物理學單位分類集合模型，判斷題目考察的單位類型知識點，以及在解題過程中是否有單位統(tǒng)一化操作的需求，如果存在統(tǒng)一化