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SAKT:基于PyTorch的知识追踪自关注模型实现

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简介:
本文介绍了一种名为SAKT的知识追踪模型,该模型采用PyTorch框架实现了自注意力机制,有效提升了知识掌握状态预测的准确性。 SAKT-火炬是基于“知识跟踪的自我专注模型”的Pytorch实现版本。该模型通过考虑学生过去的问题与答案来预测其未来问题的答案正确性。先前的方法如DKT、DKVMN等都是基于RNN,但在处理稀疏数据时这些方法的表现不佳。相比之下,SAKT能够识别出从学生的过往活动中提取的知识概念,并用于预测未来的活动情况。该模型使用了自我注意机制以发现知识概念之间的关联。 在训练过程中,SAKT达到了AUC 0.749的验证效果。其架构参数包括:window_size(整数)——输入序列长度;dim(整数)——嵌入维度大小;heads(整数)——多头注意力中的头部数量;dropout(浮点型数值)——前馈层中应用的辍学率以防止过拟合;learn_rate(浮点型数值)——模型的学习速率。

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  • SAKT:PyTorch
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    本文介绍了一种名为SAKT的知识追踪模型,该模型采用PyTorch框架实现了自注意力机制,有效提升了知识掌握状态预测的准确性。 SAKT-火炬是基于“知识跟踪的自我专注模型”的Pytorch实现版本。该模型通过考虑学生过去的问题与答案来预测其未来问题的答案正确性。先前的方法如DKT、DKVMN等都是基于RNN,但在处理稀疏数据时这些方法的表现不佳。相比之下,SAKT能够识别出从学生的过往活动中提取的知识概念,并用于预测未来的活动情况。该模型使用了自我注意机制以发现知识概念之间的关联。 在训练过程中,SAKT达到了AUC 0.749的验证效果。其架构参数包括:window_size(整数)——输入序列长度;dim(整数)——嵌入维度大小;heads(整数)——多头注意力中的头部数量;dropout(浮点型数值)——前馈层中应用的辍学率以防止过拟合;learn_rate(浮点型数值)——模型的学习速率。
  • EduKTM:动物园
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    EduKTM是一款创新的知识追踪模型集合平台,汇集了多种先进的算法模型,旨在精准评估学习者在特定领域的掌握程度和进步情况。 在教育领域,理解学生的学习进度和掌握的知识点至关重要。EduKTM(Education Knowledge Tracking Model)是一个专门针对这一需求开发的平台,它汇集了多种知识跟踪模型,用于监测和预测学生在学术课程中的学习表现。这个平台为教育研究人员和开发者提供了一个集中的资源库,可以探索、比较和改进不同的知识跟踪方法。 知识跟踪是通过分析学生的学习行为和答题数据来推断他们对特定知识点的理解程度的过程。这通常涉及到大量的数据分析和机器学习技术。EduKTM提供的模型可能包括基于统计的方法,如隐马尔可夫模型(HMM)、条件随机场(CRF),以及更复杂的深度学习模型,如循环神经网络(RNN)、长短时记忆网络(LSTM)和Transformer架构。 在EduKTM中,“Makefile”是一个关键的文件,在软件工程中用于自动化构建过程。`Makefile`可能包含了编译、链接模型代码、运行测试和实验以及生成报告等一系列任务的指令,通过运行`make`命令可以方便地执行预定义的任务,无需手动进行一系列复杂的步骤。 EduKTM-main作为压缩包的主文件夹,很可能包含以下组成部分: 1. **源代码**:包含了实现各种知识跟踪模型的算法和数据处理工具。 2. **数据集**:可能包含模拟或真实的学生学习数据,用于训练和验证模型。 3. **配置文件**:用于设定模型参数、实验设置等,允许用户自定义模型的行为。 4. **脚本**:用于数据预处理、模型训练、评估和可视化结果的Python或Shell脚本。 5. **文档**:详细说明EduKTM的工作原理、如何使用模型、如何运行实验以及如何解释结果。 6. **依赖库**:可能包含模型所需的各种第三方库和框架的版本信息,如TensorFlow、PyTorch等。 通过EduKTM,研究人员和教育从业者可以轻松地比较不同知识跟踪模型的效果,并选择最适合特定教学环境和学生群体的模型。这有助于个性化教学、提高教学质量,并为学生提供及时反馈与指导以提升学习效果。EduKTM是一个强大的工具,它将理论研究与实践应用相结合,推动了知识跟踪领域的进步。 通过深入挖掘和理解`Makefile`及`EduKTM-main`中的内容,我们可以更好地利用这个平台,在教育领域中为数据分析和智能决策提供有力支持。
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    本研究探讨了在知识图谱环境下的一种新型知识追踪模型GKT,该模型通过图形化表示学习者知识点掌握情况,实现精准教育推荐。 GKT的架构如下:为了运行此代码,请确保您的机器满足以下要求: - 配备GPU的计算机; - Python 3环境; - 安装numpy、pandas、scipy、scikit-learn 和 torch库,具体版本为: - numpy==1.17.4 - pandas==1.1.2 - scipy==1.5.2 - scikit-learn==0.23.2 - torch==1.4.0 请注意,在processing.py文件中执行如下命令时,不要使用pandas 0.23.4版本: ``` df.groupby(user_id, axis=0).apply(get_data) ``` 如果在测试过程中使用“assistment_test15.csv”文件,并且您使用的是pandas的0.23.4版本,在执行groupby操作之后,会得到16名学生的结果。但如果您使用了pandas 1.x系列版本,则只会返回15名学生的数据。
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    本项目在PyTorch框架下实现了论文《用于知识追踪的最新查询变换器RNN》中的模型,旨在提供一个高效、可扩展的知识追踪解决方案。 Last-Query-Transformer-RNN 模型的独特之处在于它仅使用最后一个输入作为变压器编码器中的查询,而不是整个序列。这使得QK矩阵乘法的时间复杂度从O(L^2)降低到O(L),从而允许模型处理更长的序列。 该模型架构的具体用法如下: ```python from last_query_model import * seq_len = 100 total_ex = 1200 total_cat = 234 total_in = 2 in_ex, in_cat, in_in = random_data(64, seq_len, total_ex, total_cat, total_in) model = last_query_model(dim_model=128, heads_en=1) ```
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