بررسی مدل خبره برای آموزش روش های جستجوی مکاشفه ای

سیستم‏های آموزش هوشمند که دارای قابلیت همراهی دانشجو در طول حل مسئله و دادن بازخورد و راهنمایی هستند، با ایجاد محیطی شخصی شده کیفیت آموزش را افزایش می‏دهند. در این پژوهش یک مدل خبره برای آموزش جستجو به نحوی طراحی شده که سیستم با دقت بالا در ارزیابی دانش و انتخاب راهنمایی مناسب به سمت ایجاد محیطی شخصی شده پیش رود. برای طراحی مدل خبره نخست یک سناریو چندگامی برای آموزش طراحی می‏شود. چون سناریو دارای رویکرد یادگیری از حل است، بنابراین جنبه رویه‏ای دانش موجود در سناریو غلبه دارد. یکی از روش‏های موثر جهت نمایش دانش رویه‏ای استفاده از قوانین است؛ از این رو پایگاه دانش مبتنی بر قانون است. با توجه به اینکه دانش با قوانین نمایش داده شده است، ‏می‏توان دانش دانشجو را با میزان فهم وی از هر قانون ارزیابی نمود. این ارزیابی در تصمیم‏گیری مربوط به چگونگی راهنمایی مناسب دانشجو به هنگام آموزش نقشی اساسی دارد. اما چنین ارزیابی‏هایی به دلایلی مانند وجود مسیرهای چندگانه برای رسیدن به جواب و پنهان بودن استنتاج دانشجو با عدم قطعیت همراه است. در این پژوهش برای غلبه بر عدم قطعیت موجود، از شبکه بیزی مستقل از دامنه آموزش استفاده شده است. از سوی دیگر انتخاب راهنمایی مناسب نیز تاثیر بسزایی در روند یادگیری دانشجو دارد. انتخاب راهنمایی بر اساس میزان دانش دانشجو انجام می‏گیرد. در این پژوهش برای انتخاب راهنمایی از یک شبکه عصبی مصنوعی پیش رونده‏ی سه لایه استفاده شده است که این شبکه میزان دانش دانشجو را از خروجی شبکه بیزی یاد شده به عنوان ورودی دریافت می‏کند. هزینه شبیه‏سازی مدل خبره در این پژوهش به دلیل نبود موتور استنتاج حدود 10 برابر کمتر از پیاده‏سازی این مدل در سیستم‏های آموزش هوشمند است. همچنین بیش از 80 در صد دانشجویان اذعان نمودند سیستم در یادگیری بهتر روش جستجوی اول سطح به آنها یاری می رساند. شبکه بیزی ارائه شده برای ارزیابی دانش دانشجو بطور میانگین 98 درصد دقت دارد. دقت شبکه عصبی مصنوعی پیش رونده‏ی سه لایه نیز که برای ارتباط مدل خبره با مدل آموزش استفاده می شود، با روش ارزیابی متقابل k- بخشی برای تنها متغیر خروجی 5/92 درصد برآورد گردید. از شبکه بیزی و شبکه عصبی بررسی شده می‏توان در هر سیستم دیگری بدون توجه به نحوه پیاده‏سازی موتور استنتاج جهت ارتباط مدل خبره‏ی مبتنی بر قانون با مدل‏های دانشجو و آموزش بهره برد. این دو شبکه پی‏در‏پی را می‏توان جهت ارتقای کیفی در کنار سیستم مدیریت آموزشی که دانش آن با قانون نمایش داده شود نیز بکار برد.