專利名稱：計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)方法和裝置。本發(fā)明適用于學(xué) 習(xí)任意主題或者技能，并且特別地但并非專門適用于語言學(xué)習(xí)。
背景技術(shù)：
學(xué)習(xí)特定技能、內(nèi)容或者大量知識通常是可能花費(fèi)很多年的長期 過程。例如，就學(xué)習(xí)語言的情況來說，關(guān)于單詞的知識是通過有意識 的學(xué)習(xí)、練習(xí)并且通過在例如閱讀和對話中偶然的遭遇隨時間積累的。
最近的學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)需要通過除了使用有意識的學(xué)習(xí)和練習(xí)之外 的活動來學(xué)習(xí)。這些理論宣稱在有意義的基于任務(wù)的活動的環(huán)境中 (所謂語境化)并且當(dāng)使用真實(shí)的而不是人工的內(nèi)容時，學(xué)習(xí)會更有 效率并且更有動力。理論上，當(dāng)人們執(zhí)行獨(dú)立但是與需要一項技能的 相關(guān)任務(wù)或者活動而不是通過專門設(shè)計來學(xué)習(xí)該技能的人工任務(wù)或者 練習(xí)時，可以更有效率地學(xué)習(xí)該技能。例如在語言學(xué)習(xí)中，泛讀是通 過閱讀大量的用于流暢閱讀的高級別的真實(shí)文本來學(xué)習(xí)語言技能(比 如語法或者詞匯)的方法。泛讀對于學(xué)生來說是非常有動力的，這是 由于他們可以流暢的閱讀并且通過做他們喜歡做的事情而獲得成就 感。用于語言學(xué)習(xí)的原始任務(wù)的其它示例包括但不限于會話、觀看 或者收聽電影、寫報告或者信、翻譯文檔、使用詞典、玩涉及使用語 言進(jìn)行交互的游戲。真實(shí)任務(wù)不是專門為了支持學(xué)習(xí)方法而被設(shè)計出 來的任務(wù)；即，真實(shí)任務(wù)可以獨(dú)立執(zhí)行，而與學(xué)習(xí)相關(guān)技能無關(guān)。
學(xué)習(xí)語言需要一個人學(xué)習(xí)語言的基本方面，包括詞匯、語法和發(fā) 音以及閱讀、書寫、聽和說這四個基本技能。由于可能需要花很長時 間來學(xué)習(xí)語言(母語或者第二語言)，人們發(fā)現(xiàn)管理可以讓學(xué)習(xí)過程更 有效果并且更有效率。例如，人們發(fā)現(xiàn)，可以通過從單詞的形式(拼 寫和發(fā)音)到意義然后到在短語和句子中的用法，以小的步驟，最佳
9地學(xué)習(xí)關(guān)于單詞的知識的不同方面。另外，基本按照單詞難度的順序， 可以更有效率地學(xué)習(xí)單詞，單詞的難度與在語言中的使用頻率相關(guān)(如
I. Nation在Learning Vocabulary in Another Language published by Cambridge University Press, 2001中所述)。必須隨時間的進(jìn)展小心地 指導(dǎo)并且管理學(xué)習(xí)詞匯和語言的其它方面的過程，以達(dá)成成功的結(jié)果、 效率并且維持學(xué)習(xí)的動力。另外，每一個學(xué)習(xí)者都以他自己的步調(diào)進(jìn) 展，所以需要個性化的管理。
盡管如此，指導(dǎo)學(xué)習(xí)的需要在某種程度上與語境化學(xué)習(xí)的需要是 沖突的，這是由于一個人不希望過度打斷真實(shí)任務(wù)(比如閱讀)以查 出比如生詞的發(fā)音或者意義，特別是當(dāng)該單詞對于學(xué)習(xí)者的現(xiàn)階段來 說過于困難，因此最好留到以后學(xué)習(xí)時尤其如此。此外，每一次遇到 單詞時將需要不同的信息或者活動，這是由于學(xué)習(xí)者的知識隨著時間 增長，并且找到正確的信息可能相當(dāng)耗時。另一方面，不具有該信息 也可能影響閱讀流暢性，并且更一般地，對該任務(wù)的執(zhí)行造成反面影 響。因此需要快速呈現(xiàn)將促進(jìn)學(xué)習(xí)但是不過度影響任務(wù)執(zhí)行的信息或 者活動(隨時間而改變)，從而提供有效并且有動力的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。艮P， 需要能夠適應(yīng)學(xué)習(xí)者的語境化和指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法的有效組合。
用于管理學(xué)習(xí)過程的傳統(tǒng)方法是以人為中心的。例如，教師決定 應(yīng)當(dāng)使用什么課程、策略、練習(xí)和學(xué)習(xí)材料。這種方法是勞動密集型 的，并且不容易適應(yīng)單個學(xué)習(xí)者的個性化需要。學(xué)習(xí).者還可以使用自 指導(dǎo)方法來管理他們自己的學(xué)習(xí)，但是手動管理的負(fù)擔(dān)可能很大，導(dǎo) 致效率低下、使人氣餒以及不成功的學(xué)習(xí)。例如，學(xué)習(xí)者可以在每次 遇到生詞時査詢詞典并且在詞典條目中找到所需單詞知識的正確的方 面，但是這分散了學(xué)習(xí)者在閱讀任務(wù)上的注意力，導(dǎo)致閱讀困難。
已經(jīng)開發(fā)出多種設(shè)備和計算機(jī)系統(tǒng)，用于協(xié)助和管理在真實(shí)任務(wù) 的執(zhí)行期間的語言學(xué)習(xí)。例如，閱讀協(xié)助系統(tǒng)允許人們閱讀文本并且 同時學(xué)習(xí)語言技能(比如詞匯或者語法)。當(dāng)從文本中選擇時如何顯示 或者呈現(xiàn)關(guān)于單詞的不同類型的信息是現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的，所述 信息包括諸如單詞的翻譯、單詞的定義(美國專利No. 6,632,094)、例 句(美國專禾U No. 5,256,607)、 口語發(fā)音(LeapFrog⑧公司的LeapPad 設(shè)備)、以及多媒體呈現(xiàn)等信息。這些方法不對用戶進(jìn)行適應(yīng)并且一直 呈現(xiàn)相同的信息(例如，當(dāng)選擇單詞時一直呈現(xiàn)單詞的定義，或者在 不同類型的信息之間簡單的交替)。它們無法幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)步。
智能導(dǎo)師系統(tǒng)或者指導(dǎo)專家系統(tǒng)是適應(yīng)性的基于計算機(jī)的解決方 案。在現(xiàn)有技術(shù)中這種系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)是眾所周知的，包括諸如向用 戶呈現(xiàn)一個或更多個練習(xí)，跟蹤用戶模型中的用戶表現(xiàn)，使用推理引 擎和指導(dǎo)模型對學(xué)習(xí)者的長處和短處進(jìn)行推理，并且通過依照于指導(dǎo) 模型來挑選下次呈現(xiàn)的一個或更多個恰當(dāng)練習(xí)來調(diào)整系統(tǒng)的響應(yīng)。典 型地，將這種系統(tǒng)構(gòu)建為問答序列或者人機(jī)對話系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)的
一個示例中，REAP系統(tǒng)(Heilman禾口 Eskenazi， "Language Learning: Challenges for Intelligent Tutoring Systems", in the Workshop on Intelligent Tutoring Systems for Ill-Defined Domains, 2006)可以查找包 含學(xué)生還沒有學(xué)會的詞匯在內(nèi)的文檔。該系統(tǒng)首先通過自動生成針對 預(yù)定義詞匯列表中的每一個單詞的詞匯練習(xí)來測試學(xué)生關(guān)于他或她的 當(dāng)前詞匯知識。然后它査找包含該學(xué)生還沒有學(xué)會的一個或更多個單 詞的文檔。在學(xué)生閱讀該文檔之后，該系統(tǒng)生成關(guān)于目標(biāo)單詞的更多 詞匯練習(xí)，以確定學(xué)習(xí)是否發(fā)生。然后，該系統(tǒng)選擇后續(xù)閱讀材料。 REAP系統(tǒng)涉及兩類任務(wù)在閱讀之前和之后的解決詞匯問題的人工 任務(wù)和閱讀文檔的真實(shí)任務(wù)。盡管如此，該系統(tǒng)僅在人工問答任務(wù)期 間對該用戶進(jìn)行適應(yīng)，該任務(wù)是相當(dāng)耗時的并且使得用戶喪失動力。 當(dāng)用戶閱讀該文檔時，它不進(jìn)行適應(yīng)或者呈現(xiàn)恰當(dāng)?shù)慕逃齼?nèi)容。 一般 地，這種智能導(dǎo)師系統(tǒng)不是語境化的。這種系統(tǒng)中的任務(wù)是人工的， 這是由于該任務(wù)是由系統(tǒng)作為一系列問題或者人機(jī)對話主要為了教育 的目的而生成的。
另一類適應(yīng)性系統(tǒng)是閃速卡(flash-card)或者提示和響應(yīng)系統(tǒng)， 它們將學(xué)習(xí)原則體現(xiàn)為記憶。美國專利No. 5，585,083提供了 一種系統(tǒng)， 該系統(tǒng)呈現(xiàn)用于詞匯學(xué)習(xí)的練習(xí)(提示)，接收響應(yīng)，評估該響應(yīng)，并 且向用戶提供反饋。在美國專利No. 6,652,283中，類似的系統(tǒng)將待學(xué) 習(xí)的信息呈現(xiàn)為提示并且監(jiān)視用戶響應(yīng)，但是被設(shè)計為基于認(rèn)識模型 最大化記憶保持。通過監(jiān)視用戶的準(zhǔn)確度和響應(yīng)時間，使時機(jī)、呈現(xiàn)
ii順序以及提示和響應(yīng)的順序適應(yīng)于用戶。這種提示和響應(yīng)系統(tǒng)可以及 時地適應(yīng)于用戶，但是由于它們基于人工環(huán)境中的記憶，它們還無法 工作于真實(shí)任務(wù)的環(huán)境中。
另一類型的適應(yīng)性系統(tǒng)旨在當(dāng)用戶在執(zhí)行任務(wù)時體驗到困難時向 用戶提供智能協(xié)助，但是它不是教育系統(tǒng)。例如，美國專利No.
6,262,730描述了一種專家系統(tǒng)，所述專家系統(tǒng)在軟件程序(比如文字 處理器)中監(jiān)視用戶行動，據(jù)此推斷用戶的意圖和信息需求以在軟件 程序運(yùn)行中提供協(xié)助。另外，該系統(tǒng)包括推理系統(tǒng)的貝葉斯(Bayesian) 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，以及保持用戶能力(比如程序中的行動的完成，程序中特 征的成功使用或者回顧的幫助)的持久記錄的用戶模型。推理系統(tǒng)基 于程序中的用戶活動以及程序特征的過去使用來作出決定。以上述系 統(tǒng)為代表的這種系統(tǒng)在真實(shí)任務(wù)的環(huán)境中進(jìn)行適應(yīng)，盡管如此，它不 是語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)。它旨在幫助用戶執(zhí)行非常特定的行動，比如保存文 件，但是不能實(shí)現(xiàn)逐步促進(jìn)用戶的語言知識的逐步管理過程。
其它相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)包括美國專利Nos. 6,077,085、 6,801,751、 6，017，219、 6,986,663、 6,206,700、 6,022,221、 5,842,868、 6,953,343、 6,212,358 、 6,405,167 、 5,920,838，美國專利申請2006/063139 、 2001/031456、 2005/196733、 2005/084830、 2002/098463， LeapFrog 公司的LeapPad⑧設(shè)備(以及其它交互和"有聲"讀物)。
總而言之，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)無法提供有效的語境化語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)， 這是由于沒有一種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)結(jié)合了個性化、管理、適應(yīng)性和語境 化。 一些用于語言學(xué)習(xí)的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不是適應(yīng)性的它們不管學(xué)習(xí) 者的進(jìn)度每次都提供相同的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。其它現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)是適應(yīng)性的。 一類這種適應(yīng)性系統(tǒng)不是語境化的它僅通過可以由智能導(dǎo)師系統(tǒng)進(jìn) 行建模和控制的人工教育任務(wù)來進(jìn)行適應(yīng)。第二類是語境化的，但是 僅提供不能管理語言學(xué)習(xí)過程的幫助設(shè)施。
所需的是，可以在學(xué)習(xí)者執(zhí)行任務(wù)時管理與(需要語言技能的) 真實(shí)任務(wù)分離的語言學(xué)習(xí)過程的、用于語言學(xué)習(xí)的語境化系統(tǒng)。此外， 所需的是，可以在學(xué)習(xí)者執(zhí)行分離的任務(wù)時適應(yīng)學(xué)習(xí)者增長的語言知 識的系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)可以呈現(xiàn)正確的學(xué)習(xí)活動以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識而不過分影響任務(wù)的執(zhí)行，從而維持用戶學(xué)習(xí)的動力。
發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的實(shí)施例的基本概念。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于語言學(xué)習(xí)的語境化適應(yīng)性教育系統(tǒng)。 該系統(tǒng)在學(xué)習(xí)者正在執(zhí)行要求語言技能的任務(wù)(比如閱讀書籍或者進(jìn) 行對話)時工作。該系統(tǒng)結(jié)合了 1)用于執(zhí)行該任務(wù)的任務(wù)接口，以
及2)學(xué)習(xí)者跟蹤組件，該組件跟蹤學(xué)習(xí)者在語言學(xué)習(xí)活動中的表現(xiàn)， 以及3)決策組件，該組件基于跟蹤和環(huán)境，選擇對于學(xué)習(xí)者來說適 當(dāng)?shù)恼Z言學(xué)習(xí)活動。因此，該系統(tǒng)可以適應(yīng)學(xué)習(xí)者對于語言的增長的 知識或者技能，并且可以提供任務(wù)環(huán)境中的個性化管理，從而有效地 提高用戶的知識。
在一個實(shí)施例中，用于詞匯學(xué)習(xí)的適應(yīng)性教育系統(tǒng)在學(xué)習(xí)者閱讀 書籍的時候工作。該系統(tǒng)在歷史組件中跟蹤學(xué)習(xí)者增長的詞匯知識， 比如單詞或者短語。當(dāng)學(xué)習(xí)者在他或者她閱讀書籍的時候選擇單詞， 決策的過程就通過考慮(在當(dāng)前和之前閱讀任務(wù)期間跟蹤到的)學(xué)習(xí) 者對該單詞的當(dāng)前知識以及源自詞匯學(xué)習(xí)的有效管理的多種因素來決 定呈現(xiàn)給該學(xué)習(xí)者的恰當(dāng)?shù)恼Z言學(xué)習(xí)活動或者其它信息。在學(xué)習(xí)者查 看或者與該學(xué)習(xí)活動進(jìn)行交互之后，該系統(tǒng)更新歷史，從而完成跟蹤 學(xué)習(xí)者的增長的知識的循環(huán)。
該系統(tǒng)可以支持在意類型的語言學(xué)習(xí)活動或者學(xué)習(xí)對象，盡管優(yōu) 選地語言學(xué)習(xí)活動或者學(xué)習(xí)對象是短暫的活動，使得學(xué)習(xí)者不至于將 注意力從執(zhí)行主任務(wù)分散至別處。 一般類型活動的示例包括但不限于 顯示信息、給出提示、運(yùn)行學(xué)習(xí)練習(xí)或者游戲、或者提供教學(xué)指南。
決策過程可以包括任意類型的決策組件，包括例如活動的固定模 式或者序列、手動創(chuàng)建的決策樹、由自動決策樹學(xué)習(xí)生成的決策樹、 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法、專家系統(tǒng)(可以包括過程推理引擎和并入了關(guān) 于目標(biāo)主題的指導(dǎo)模型的單獨(dú)的規(guī)則庫)、或者任意其它推理系統(tǒng)。
該系統(tǒng)可以支持需要使用語言的任意任務(wù)，包括閱讀、書寫、聽 說、翻譯和對話任務(wù)。可以跟蹤并且教導(dǎo)的語言的任意方面包括詞匯、語法、發(fā)音和演講。
可以在便攜式教育設(shè)備上(比如電子書閱讀設(shè)備)、在個人計算機(jī) 上實(shí)施的軟件程序中、在由計算機(jī)設(shè)備訪問的基于Web的服務(wù)器中、 在個人數(shù)字助理(PDA)中等等實(shí)施適應(yīng)性教育系統(tǒng)。
可以將適應(yīng)性教育系統(tǒng)應(yīng)用于其它領(lǐng)域、主題、學(xué)科以及技能， 比如數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、社會科學(xué)、音樂、藝術(shù)、地理、歷史、文化、 技術(shù)、商務(wù)、經(jīng)濟(jì)以及不受限于該列表的多種訓(xùn)練場景。
本發(fā)明的實(shí)施例具有下述一個或更多個優(yōu)點(diǎn)。
本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，它可以提供有效的設(shè)備，用于學(xué)習(xí)語言并且同 時維持學(xué)習(xí)者的動力，這是由于該系統(tǒng)將用于語言學(xué)習(xí)的語境化方法 (即，通過執(zhí)行任務(wù)來學(xué)習(xí))與用于增加學(xué)習(xí)者知識的涉及精細(xì)逐步 管理的指導(dǎo)方法相結(jié)合的緣故。
本系統(tǒng)的另一個優(yōu)點(diǎn)是，它可以適應(yīng)學(xué)習(xí)者，從而通過提供隨著 時間改變的適當(dāng)?shù)男畔⒒蛘呋顒觼硖岣邔W(xué)習(xí)者的語言知識，每次在正 在進(jìn)行的任務(wù)的環(huán)境下選擇項目。 另一個優(yōu)點(diǎn)是，本系統(tǒng)可以提供復(fù)雜學(xué)習(xí)過程的個性化管理，使 得用戶可以關(guān)注學(xué)習(xí)而不是管理，并且同時提供對于學(xué)習(xí)者的需要和 學(xué)習(xí)步調(diào)來說獨(dú)一無二的個性化管理。
本系統(tǒng)特別適合必須在較長時期內(nèi)積累和學(xué)習(xí)其中的知識的主題 和對象，比如人類語言。
另一個優(yōu)點(diǎn)是，本系統(tǒng)可以根據(jù)不同的操作模式盡可能少地打斷 用戶以維護(hù)任務(wù)的流暢執(zhí)行。
另一個優(yōu)點(diǎn)是，該系統(tǒng)可以使用教學(xué)聲音和有效的原理來提高學(xué) 習(xí)者關(guān)于主題或者技能的知識。
另一個優(yōu)點(diǎn)是，可以由下述外部系統(tǒng)(比如回顧系統(tǒng)、測試系統(tǒng)、 問答系統(tǒng)、操作者接口、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)等等)來訪問 和更新用戶的歷史。因此，所提出的系統(tǒng)可以形成綜合性語言學(xué)習(xí)平 臺的一部分。
另一個優(yōu)點(diǎn)是，可以將該系統(tǒng)實(shí)施為單一設(shè)備或者分為彼此耦合 在一起的單獨(dú)的任務(wù)接口以及適應(yīng)性學(xué)習(xí)組件。本發(fā)明的實(shí)施例總體涉及教育系統(tǒng)或者設(shè)備，并且更具體地涉及 適應(yīng)學(xué)習(xí)者對于主題或者技能的增長的知識的教育系統(tǒng)或者設(shè)備。實(shí) 施例可以應(yīng)用于學(xué)習(xí)任意主題或者技能，而不特別用于語言學(xué)習(xí)。
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的各方面。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述，提供了一種計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的適應(yīng)性學(xué) 習(xí)方法，用于在由用戶正在完成的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行，所述方法包括: 將作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列中的至少一個元 素指定為學(xué)習(xí)項目；根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí) 方法的先前執(zhí)行相關(guān)的信息、以及設(shè)計用于管理針對所述用戶的整個 學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方案，來選擇學(xué)習(xí)對象，向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué) 習(xí)對象預(yù)期應(yīng)以某種方式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識；向所 述用戶呈現(xiàn)所述學(xué)習(xí)對象；以及根據(jù)所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象和/或所述用戶
如何與所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行交互或者所述用戶如何對所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)
對象進(jìn)行響應(yīng)，來更新所述信息。
在所附從屬權(quán)利要求中闡釋了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 根據(jù)本發(fā)明所述的第二方面，提供了一種計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的適應(yīng)性學(xué)
習(xí)方法，用于在由用戶正在完成的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行，所述方法包括 根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí)方法的先前執(zhí)行相關(guān) 的信息、以及設(shè)計用于管理針對所述用戶的整個學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方案， 來選擇學(xué)習(xí)對象，向所述甩戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí)對象預(yù)期應(yīng)以某種方 式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識，所指定的學(xué)習(xí)項目包括作為 所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列中的至少一個元素；以 及根據(jù)所選擇的學(xué)習(xí)對象和/或所—述用戶如何與所選擇的學(xué)習(xí)對象進(jìn) 行交互或者所述用戶如何對所選擇的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行響應(yīng)，來更新所述 信息。
根據(jù)本發(fā)明所述的第三方面，提供了一種適應(yīng)性學(xué)習(xí)設(shè)備，用于 在由用戶正在完成的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法，所述設(shè)備包 括指定裝置，用于將作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素 序列中的至少一個元素指定為學(xué)習(xí)項目；選擇裝置，用于根據(jù)所指定 的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí)方法的先前執(zhí)行相關(guān)的信息、以及設(shè)計用于管理針對所述用戶的整個學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方案，來選擇學(xué) 習(xí)對象，向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí)對象預(yù)期應(yīng)以某種方式提高用 戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識；呈現(xiàn)裝置，用于向所述用戶呈現(xiàn)所述 學(xué)習(xí)對象；以及更新裝置，用于根據(jù)所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象和/或所述用戶
如何與所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象交互或者所述用戶如何對所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象 進(jìn)行響應(yīng)，來更新所述信息。
根據(jù)本發(fā)明所述的第四方面，提供一種適應(yīng)性學(xué)習(xí)設(shè)備，用于在
由用戶正在完成的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法，所述設(shè)備包括 選擇裝置，用于根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí)方法 的先前執(zhí)行相關(guān)的信息、以及設(shè)計用于管理針對所述用戶的整個學(xué)習(xí) 過程的預(yù)定方案，來選擇學(xué)習(xí)對象，向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí)對 象預(yù)期應(yīng)以某種方式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識，所指定的 學(xué)習(xí)項目包括作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列中的 至少一個元素；以及更新裝置，用于根據(jù)所選擇的學(xué)習(xí)對象和/或所述
用戶如何與所選擇的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行交互或者所述用戶如何對所選擇的 學(xué)習(xí)對象進(jìn)行響應(yīng)，來更新所述信息。
根據(jù)本發(fā)明所述的第五方面，提供了一種用于控制設(shè)備執(zhí)行根據(jù) 本發(fā)明第一或者第二方面的方法的程序，或者當(dāng)被加載至設(shè)備時，使 所述設(shè)備變?yōu)楦鶕?jù)本發(fā)明第三或者第四方面的設(shè)備的程序?？梢栽谳d 體介質(zhì)上攜帶所述程序。所述載體介質(zhì)可以是存儲介質(zhì)。所述載體介 質(zhì)可以是傳輸介質(zhì)-。 '
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種由根據(jù)本發(fā)明第三方面的程 序進(jìn)行編程的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種包含根據(jù)本發(fā)明第三方面的 程序的存儲介質(zhì)。
圖1示出了適應(yīng)性教育系統(tǒng)的框圖； 圖2示出了學(xué)習(xí)管理過程的流程圖； 圖3示出了一般的決策過程；圖4示出了用于詞匯學(xué)習(xí)的決策過程的流程圖5示出了計算機(jī)系統(tǒng)的框圖6示出了設(shè)備的前視圖和用戶界面；
圖7示出了設(shè)備的前視圖和用戶界面；以及
圖8示出了設(shè)備的前視圖和用戶界面。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種用于語言學(xué)習(xí)，尤其是詞匯學(xué)習(xí)
的適應(yīng)性教育系統(tǒng)。該系統(tǒng)在用戶執(zhí)行諸如閱讀文本或者書籍等獨(dú)立
任務(wù)時運(yùn)行。優(yōu)選地，該任務(wù)是用戶將無論如何也會獨(dú)立選擇執(zhí)行的
真實(shí)任務(wù)， 一個不是設(shè)計用來單純地支持適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法的任務(wù)；在
下文中將更詳細(xì)地討論"真實(shí)任務(wù)"的概念。該系統(tǒng)可以通過跟蹤用 戶與閱讀文本或者書籍的環(huán)境中的學(xué)習(xí)對象的交互來適應(yīng)用戶關(guān)于詞
匯的增長的知識。每一次用戶選擇文本或者書籍中的單詞或者短語， 該系統(tǒng)都確定什么學(xué)習(xí)對象將最佳地促進(jìn)用戶關(guān)于該單詞或者短語的 知識。該學(xué)習(xí)對象提供覆蓋詞匯知識的各方面的信息、解釋、提示、 短暫的活動或者關(guān)于單詞知識的教學(xué)指南，詞匯知識的各方面可以包 括形式、意義和用法。
在下面的說明中，當(dāng)我們寫下術(shù)語"文本"時，我們指任意閱讀 材料的文本，比如但不限于，書面的(印刷的)或者電子格式的書籍、 報紙、文檔或者網(wǎng)頁。當(dāng)我們寫下術(shù)語"單詞"的時候，我們指單詞、 短語或者文本的任意其它的短的片段。
圖l是示出了用于語言學(xué)習(xí)的適應(yīng)性教育系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的組 件的框圖。用戶通過文本閱讀界面100來閱讀文本。在本實(shí)施例中，文 本閱讀界面可以向任務(wù)環(huán)境模塊160提供關(guān)于閱讀的當(dāng)前環(huán)境的信息， 比如當(dāng)前頁碼。任務(wù)環(huán)境模塊160接收并且存儲環(huán)境記錄并且當(dāng)需要時 將它們提供給決策模塊120。為了激活學(xué)習(xí)循環(huán)，文本閱讀界面100還 與學(xué)習(xí)管理模塊110進(jìn)行通信。學(xué)習(xí)管理模塊110替用戶管理學(xué)習(xí)關(guān)于 詞匯的知識的過程，監(jiān)督設(shè)計用來替用戶管理整個學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方 案。它調(diào)用決策模塊120并且接收關(guān)于執(zhí)行什么學(xué)習(xí)對象的決定。它在每一次激活期間更新用戶歷史130。下面將全面的描述它的功能。決策
模塊120確定目標(biāo)學(xué)習(xí)項目，即，用戶在文本閱讀界面100中選擇的單
詞，并且確定什么學(xué)習(xí)對象將最有效地促進(jìn)或者增長用戶關(guān)于在閱讀 當(dāng)前文本的當(dāng)前環(huán)境中的學(xué)習(xí)項目的知識。在本實(shí)施例中，它可以使
用一個或更多個組件來作出它的決策，所述組件包括用戶歷史130、
任務(wù)環(huán)境模塊160、用戶信息170以及學(xué)習(xí)對象庫150。學(xué)習(xí)對象庫150 包含將在下面進(jìn)行描述的關(guān)于詞匯的學(xué)習(xí)對象。用戶信息170可以包括 諸如用戶的學(xué)習(xí)級別和關(guān)注的詞匯項目的列表等信息。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以將圖l所示的組件實(shí)施為分離的 組件或者可以將它們中的幾個或者全部結(jié)合為單一組件。例如，可以 將學(xué)習(xí)管理模塊110與決策模塊120相結(jié)合。在本結(jié)合中，可以將決策
過程與管理過程進(jìn)一步結(jié)合，以基于例如用戶與學(xué)習(xí)對象的交互來進(jìn) 行決策。在另一個結(jié)合中，文本閱讀界面100可以并入任務(wù)環(huán)境模塊 160。在本結(jié)合中，任務(wù)接口將在內(nèi)部維護(hù)其環(huán)境，并且為決策模塊120 提供査詢它的方法。用戶歷史130和用戶信息170也可以被結(jié)合成為廣 義的用戶模型。
現(xiàn)在將更詳細(xì)的描述圖l所示的組件的功能。
文本閱讀界面100是用于在顯示器上顯示電子文本的界面，并且
提供用于在頁間移動并且選擇單詞的標(biāo)準(zhǔn)用戶控件。當(dāng)用戶選擇單詞 時，文本閱讀界面100向任務(wù)環(huán)境模塊160發(fā)送包含所選單詞的環(huán)境記 錄，并且將該選擇通知學(xué)習(xí)管理模塊IIO。閱讀界面可以允許將新文本 加載至系統(tǒng)中。當(dāng)加載新文本時，閱讀界面可以向任務(wù)環(huán)境模塊160 發(fā)送包含新文本的重要單詞的環(huán)境記錄。文本閱讀界面100可以支持各 種模式的操作，包括泛讀模式和學(xué)習(xí)模式。前一個模式指示用戶希望 關(guān)注于閱讀的流暢性而不是詞匯學(xué)習(xí)。在該模式下，學(xué)習(xí)對象應(yīng)當(dāng)有 助于當(dāng)前環(huán)境中的流暢性而不過度打斷用戶，所以例如單詞如何發(fā)音 或者關(guān)于單詞的意義的快速注釋是允許的。在學(xué)習(xí)模式下，用戶希望 關(guān)注于學(xué)習(xí)新的詞匯知識。在該模式下，允許短暫的打斷，所以可以 提供幫助記憶的活動和提示。在兩種模式下，優(yōu)選最小化對于閱讀任 務(wù)的打斷。當(dāng)改變模式時，閱讀界面向任務(wù)環(huán)境模塊160發(fā)送環(huán)境記錄
18作為改變通知。
任務(wù)環(huán)境模塊160在數(shù)據(jù)庫或者其它存儲系統(tǒng)中存儲文本閱讀界 面100中的活動的當(dāng)前環(huán)境。當(dāng)前環(huán)境是環(huán)境記錄的集合。環(huán)境記錄的 性質(zhì)依賴于任務(wù)和決策模塊120的需要。在該優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)境記錄 可以包括用戶正在看的當(dāng)前單詞、用戶己經(jīng)選擇的單詞、文本中所選 單詞附近的單詞的集合、文本中重要或者相關(guān)單詞的列表、界面ioo 的當(dāng)前操作模式、文本的名稱或者其它標(biāo)識符、以及文本的當(dāng)前頁碼。 這些僅僅是示例而并非意在限制系統(tǒng)的范圍。決策模塊120可以使用環(huán)
境記錄作為決策標(biāo)準(zhǔn)。
學(xué)習(xí)管理模塊110實(shí)施如圖2中流程圖所示的學(xué)習(xí)管理過程。第一 步驟200是模塊的激活。激活可以以多種方式發(fā)生。在優(yōu)選實(shí)施例中， 當(dāng)用戶想要開始學(xué)習(xí)循環(huán)時，閱讀界面100的用戶手動激活該系統(tǒng)。例 如，在閱讀任務(wù)中，用戶可以選擇單詞以激活學(xué)習(xí)管理模塊。在激活 之后，下一個步驟220通過調(diào)用決策模塊120來進(jìn)行決策。在下面將更 詳細(xì)地描述該過程。下一個步驟230是接收來自決策模塊120的決定。 接收到的決定可以包括若干部分。 一個部分是代表單詞或者短語的標(biāo) 識符，單詞或者短語被稱作目標(biāo)學(xué)習(xí)項目，學(xué)習(xí)活動將是關(guān)于單詞或 者短語發(fā)生的。另一個部分是學(xué)習(xí)對象。如果決定是什么也不做，則 接收不到學(xué)習(xí)對象。在下一個步驟240中，如果有的話，模塊執(zhí)行學(xué)習(xí) 對象。下一個步驟250是接收在步驟240中發(fā)生的用戶響應(yīng)或者任意與 用戶的交互的結(jié)果。接下來，步驟260更新用戶歷史130。步驟260生成 一個或更多個用戶歷史記錄。用戶歷史記錄的類型將在下面給出。然 后，步驟260通過向用戶歷史130發(fā)送用戶歷史記錄來更新歷史。在最 后的步驟270中，學(xué)習(xí)管理模塊110將自身去激活，使模塊進(jìn)入針對另 一個激活的等待狀態(tài)。
用戶歷史130跟蹤用戶對不同詞匯項目(比如單詞或者短語)的 增長的知識。用戶歷史130在數(shù)據(jù)庫或者其它存儲系統(tǒng)中存儲用戶歷史 記錄。用戶歷史在用戶的一生中可以是持久保持的。針對每一個學(xué)習(xí) 項目存儲用戶歷史記錄的集合。將時間戳給予每一個歷史記錄。用戶 歷史記錄可以包括用戶已經(jīng)閱讀了文本中的特定單詞的記錄、用戶己經(jīng)選擇了文本中的特定單詞的記錄、用戶之前已經(jīng)請求關(guān)于文本中
的特定單詞的幫助的記錄、在學(xué)習(xí)管理模塊iio的激活循環(huán)中在步驟
240中已經(jīng)向用戶呈現(xiàn)了關(guān)于特定單詞的特定學(xué)習(xí)對象的記錄、用戶通
過在步驟250中給出響應(yīng)來完成特定學(xué)習(xí)對象的記錄、用戶在步驟250 中與特定學(xué)習(xí)對象進(jìn)行的交互的記錄(包括例如用戶響應(yīng)、對提示或 者測驗給出的答案、關(guān)于測試的肯定或者否定的結(jié)果、或者花在學(xué)習(xí) 對象上的時間的長度)。用戶歷史還可以記錄文本閱讀界面100中用戶 閱讀的文本的歷史以及隨著時間改變?nèi)蝿?wù)環(huán)境模塊160中的內(nèi)容的細(xì) 節(jié)。 ... '
決策模塊120確定目標(biāo)學(xué)習(xí)項目或單詞，并且選擇學(xué)習(xí)對象以返 回學(xué)習(xí)管理模塊110。決策過程的目標(biāo)是選擇最有可能促進(jìn)用戶關(guān)于單 詞的知識的學(xué)習(xí)對象，用戶關(guān)于單詞的知識由用戶遇到該單詞的歷史 給出。
可以在系統(tǒng)中實(shí)施決策的任意特定方法。因此該方法可以包括任 意類型的決策組件，包括活動的固定模式或者序列、手動創(chuàng)建的決策 樹、由自動決策樹學(xué)習(xí)生成的決策樹、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法、專家系 統(tǒng)(可以包括程序推理引擎以及并入了關(guān)于語言學(xué)習(xí)的指導(dǎo)模型的單 獨(dú)的規(guī)則庫)、或者任意其它推理系統(tǒng)。使用的決策方法將定義決策標(biāo) 準(zhǔn)的形式以及在系統(tǒng)中如何表示它們。決策標(biāo)準(zhǔn)的一般種類可以包括 但不限于用戶遇到學(xué)習(xí)項目的歷史、用戶與關(guān)于學(xué)習(xí)項目的學(xué)習(xí)對
象交互的歷史、用戶在學(xué)習(xí)中的級別或者階段、學(xué)習(xí)項目的級別、階 段或者難度、教學(xué)模型、任務(wù)的當(dāng)前環(huán)境中學(xué)習(xí)項目的重要性、任務(wù) 界面的模式、以及庫中學(xué)習(xí)對象的可用性和適宜性。
圖3示出了可以在決策模塊120中實(shí)施的一般決策方法的流程圖。 當(dāng)調(diào)用該方法以進(jìn)行決策時，它將任務(wù)環(huán)境160、用戶信息170和用戶 歷史130作為輸入接收。在優(yōu)選實(shí)施例中，它使用三階段過程確定目 標(biāo)學(xué)習(xí)項目(即，用戶選擇的單詞)、確定要返回的學(xué)習(xí)對象的類型、 以及確定要返回的特定學(xué)習(xí)對象。第一步驟300確定當(dāng)前環(huán)境中的目標(biāo) 學(xué)習(xí)項目。在優(yōu)選實(shí)施例中，這是由用戶己在文本閱讀界面100中選擇 并且在任務(wù)環(huán)境160中存儲的單詞。步驟305運(yùn)行推理引擎306以選擇待
20選擇的學(xué)習(xí)對象的類型。該引擎可以是簡單的，例如遵循預(yù)定的活動 序列，或者是復(fù)雜的，例如實(shí)施指導(dǎo)專家系統(tǒng)。指導(dǎo)推理引擎或者指 導(dǎo)專家系統(tǒng)的功能在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且不需要在此處進(jìn)行 詳細(xì)的解釋。推理過程的目標(biāo)是以足夠高的概率來確定哪種類型的學(xué) 習(xí)對象將最有效地提高用戶關(guān)于目標(biāo)學(xué)習(xí)項目的知識?？梢栽趯?br>
的規(guī)則進(jìn)行編碼的可選規(guī)則庫330中實(shí)施用于教導(dǎo)語言的目標(biāo)方面(例 如，詞匯)的指導(dǎo)模型，或者將其實(shí)施為推理引擎306中的程序步驟。
在優(yōu)選實(shí)施例中，使用后一種方法，并且將在下面更詳細(xì)的描述。步 驟308在學(xué)習(xí)對象庫150中査找與目標(biāo)學(xué)習(xí)項目以及在步驟305中選擇 的學(xué)習(xí)對象的類型恰當(dāng)匹配的學(xué)習(xí)對象。步驟310返回針對學(xué)習(xí)項目和 學(xué)習(xí)對象的標(biāo)識符。
在優(yōu)選實(shí)施例中，決策模塊120包含基于各種因素使用程序知識 的推理引擎，所述各種因素源自例如Learning Vocabulary in Another Language by I. Nation, Published by Cambridge University Press，2001中 所教導(dǎo)的詞匯習(xí)得的理論原理。第一因素是關(guān)于是否應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)在或者 以后關(guān)注該單詞?，F(xiàn)在可以關(guān)注對于用戶當(dāng)前詞匯級別來說處于適當(dāng) 難度級別的單詞；通常典型地大致通過單詞在語言中的使用頻率來對 單詞進(jìn)行排序。第二因素是關(guān)于確定學(xué)習(xí)者可以關(guān)注哪方面的詞匯知 識。典型地，學(xué)習(xí)者可以從形式(發(fā)音和拼寫)轉(zhuǎn)移到意義、用法。 第三是關(guān)于確定學(xué)習(xí)對象的一般類型信息性的、提供提示的、提供
要求用戶交互的活動的、或者提供教學(xué)指南的。'第四因素是確保隨著 時間進(jìn)展向用戶呈現(xiàn)特定學(xué)習(xí)對象的范圍，并且除非是必須的否則不 重復(fù)該學(xué)習(xí)對象。
本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將理解，存在在決策過程中使用上述因素的 多種方式?？梢栽谌我饨o定過程中應(yīng)用一個或更多個因素?？梢砸匀?意順序應(yīng)用這些因素?？梢栽谔囟Q定步驟中以分離的決定步驟或者 任意組合來應(yīng)用這些因素。在優(yōu)選實(shí)施例中，對于隨時間進(jìn)展對于給 定目標(biāo)單詞的一系列用戶選擇來說，系統(tǒng)可以首先通過知識的方面(例 如形式，然后意義，然后用法)其次通過類型(例如兩個提示，然后 是活動和提示的交替序列)來對相應(yīng)學(xué)習(xí)對象進(jìn)行排序。根據(jù)用戶的成功和步調(diào)來改變該序列。
圖4是可以在用于詞匯學(xué)習(xí)的適應(yīng)性教育系統(tǒng)的決策模塊120中
實(shí)施的決策方法的流程圖。第一步驟400從任務(wù)環(huán)境模塊160獲得用戶
在閱讀界面中選擇的單詞。將該單詞稱作目標(biāo)學(xué)習(xí)項目或者目標(biāo)單詞。 在下一個步驟402中，該方法通過査詢用戶歷史130來確定用戶是否是 第一次選擇該單詞。如果是，則步驟404將學(xué)習(xí)對象的類型設(shè)置為快速 注釋。如果不是，則步驟406確定該單詞是否是關(guān)注項目。
關(guān)注項目是在學(xué)習(xí)中用戶當(dāng)前應(yīng)當(dāng)關(guān)注的單詞。在實(shí)踐中，語言 中存在太多的單詞以至于不能同時學(xué)習(xí)它們?nèi)?，所以學(xué)習(xí)者可以大 致按照難度的順序來學(xué)習(xí)單詞，所述難度的順序與語言中的頻率相關(guān) 聯(lián)。這樣，學(xué)習(xí)者可以首先學(xué)習(xí)他或她最有可能在文本和對話中遇到 的單詞。當(dāng)學(xué)習(xí)者得到足夠的關(guān)于較高頻率的單詞的知識時，他或她 可以繼續(xù)學(xué)習(xí)較低頻率的單詞。在本實(shí)施例中，用戶信息170包括詞匯 表，該詞匯表包含現(xiàn)在對于用戶學(xué)習(xí)來說處于適當(dāng)難度級別的單詞以 及被認(rèn)為與學(xué)習(xí)相關(guān)的其它單詞。
如果目標(biāo)單詞在用戶信息170中的詞匯表中或者目標(biāo)單詞在當(dāng)前 文本中是重要的(由任務(wù)環(huán)境160所確定)，則目標(biāo)單詞是關(guān)注項目。 如果目標(biāo)單詞不是關(guān)注項目，則執(zhí)行步驟404，它將學(xué)習(xí)對象類型設(shè)置 為快速注釋。目標(biāo)單詞的快速注釋將通過幫助他或她在不打斷閱讀流 的情況下理解該文本，從而增強(qiáng)用戶在閱讀中的流暢性。
步驟410確定現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)關(guān)注的關(guān)于該目標(biāo)單詞的知識的什么方 面。對于形式、意義和用法中的每一個方面來說，該步驟査詢用戶歷 史130，以獲取關(guān)于用戶與學(xué)習(xí)對象中的目標(biāo)單詞遭遇的歷史記錄的集
合，所述學(xué)習(xí)對象是關(guān)于知識的該方面的。然后，該步驟依賴于查看 或者與其交互的學(xué)習(xí)對象的類型的范圍、成功率、時間間隔和/或交互
的新近性來確定當(dāng)前時刻已經(jīng)成功學(xué)習(xí)到知識的該方面的概率。該系 統(tǒng)按照形式，然后意義，然后用法的預(yù)定順序來賦予關(guān)注。對于將賦 予為關(guān)注的給定方面來說，必須已經(jīng)以足夠高的概率(例如，高于0.70) 學(xué)到了之前的方面并且已經(jīng)以足夠低的概率(例如，低于0.90)學(xué)到 了該方面本身。如果多于一個方面滿足該規(guī)則，則進(jìn)行隨機(jī)挑選。所
22屬領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，概率值的使用僅是用戶已經(jīng)以何種程度成功 地學(xué)習(xí)到某一方面的度量的示例；例如，不需要將該度量表示為在O 和l之間的概率值，而可以表示為在任意選擇的界限之間的值?？梢允?用某些其它度量。
步驟412確定是否已經(jīng)成功地學(xué)習(xí)了目標(biāo)單詞的所有方面，例如 針對每一個方面的概率是否大于0.80。如果已經(jīng)成功地學(xué)習(xí)了該單詞， 則為了向用戶提醒該單詞，步驟404將該學(xué)習(xí)對象設(shè)置為快速注釋。盡 管學(xué)習(xí)者表面上己經(jīng)學(xué)會該單詞但是他還是選擇該單詞的事實(shí)意味著 該用戶可能已經(jīng)忘記該單詞的某些方面。可以在隨后的激活循環(huán)中使 用這個事實(shí)來降低已經(jīng)學(xué)會該單詞的概率。
步驟414確定用戶是否在學(xué)習(xí)目標(biāo)單詞中體驗到困難。如果給定 足夠數(shù)量的用戶嘗試，關(guān)于知識的所選方面的成功率低于閾值，則系 統(tǒng)必須采取補(bǔ)救行動。可以將閾值參數(shù)設(shè)置為30°/。成功。如果要求補(bǔ) 救行動，則步驟416使用用戶歷史130來確定應(yīng)當(dāng)選擇什么類型的學(xué)習(xí) 對象。在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)可以重復(fù)相同的學(xué)習(xí)對象、重復(fù)前一個 學(xué)習(xí)對象、返回到單詞知識的前一個方面、或者返回信息性學(xué)習(xí)對象。
如果不要求補(bǔ)救行動，則步驟418確定學(xué)習(xí)對象的類型是否應(yīng)當(dāng) 是信息性的，也被稱作注釋。如果閱讀界面100是泛讀模式、如果該單 詞在文本中不重要、或者如果已經(jīng)返回單詞知識的當(dāng)前方面(形式、 意義或者用法)的注釋的次數(shù)低于閾值時，則要求注釋。該閾值是參 數(shù)，并且本實(shí)施例中可以將其設(shè)置為3，使得可以在呈現(xiàn)其它類型的學(xué) 習(xí)對象之前顯示針對單詞知識的每一個方面的2次注釋。如果決定了注 釋，則步驟420確定應(yīng)當(dāng)使用什么類型的注釋。
如果不要求注釋，則步驟422確定學(xué)習(xí)對象的類型應(yīng)當(dāng)是提示還 是活動。在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)在活動和提示之間交替。步驟424確定 返回什么類型的提示，這可以與任意之前的學(xué)習(xí)活動相關(guān)。步驟428 確定返回什么類型的活動。
因此，總而言之，如果用戶隨著時間的進(jìn)展在學(xué)習(xí)給定方面中的 成功，步驟410至428將呈現(xiàn)以下一般學(xué)習(xí)對象類型的序列注釋、注 釋、活動、提示、活動、提示、活動、提示等等。依賴于用戶隨時間進(jìn)展的成功，針對知識的其它方面的相似序列將與這一個序列相交織。
在系統(tǒng)設(shè)置學(xué)習(xí)對象的類型之后，步驟430搜索學(xué)習(xí)對象庫150以
搜索合適的匹配學(xué)習(xí)對象。這可以是針對目標(biāo)單詞的具有選定類型和 方面的學(xué)習(xí)對象，并且除非被要求或者是必須的，否則不與之前返回 的學(xué)習(xí)對象重復(fù)的學(xué)習(xí)對象。
最終，步驟432將該單詞以及該學(xué)習(xí)對象返回至學(xué)習(xí)管理模塊
110。
己經(jīng)將在優(yōu)選實(shí)施例的上述說明中標(biāo)識的參數(shù)設(shè)置為典型和有 效的值，但是在系統(tǒng)中它們可以被設(shè)置為不同的值，并且甚至可以隨 著系統(tǒng)執(zhí)行的過程由系統(tǒng)內(nèi)部或者外部過程進(jìn)行改變?？梢詫⑦@樣的 參數(shù)基于單獨(dú)的用戶存儲在用戶信息170中。該用戶信息170可以存儲
任意類型的用戶特定數(shù)據(jù)，比如個人偏好、個人特征、年齡、居住國
家等等。
該學(xué)習(xí)對象庫150是學(xué)習(xí)對象的數(shù)據(jù)庫或者其它存儲系統(tǒng)。可以 査詢該庫以獲取合適的學(xué)習(xí)對象。每一個學(xué)習(xí)對象可以包括學(xué)習(xí)項目 (或者它的標(biāo)識符)、指示類型、種類、方面或者關(guān)于學(xué)習(xí)對象的其它 特征的元數(shù)據(jù)、以及可執(zhí)行功能或者過程。該系統(tǒng)支持任意類型的學(xué) 習(xí)對象，盡管最好它們執(zhí)行起來是簡短的。此處簡短意味著例如學(xué)習(xí) 對象具有足夠小的內(nèi)容量，使得可以在單屏幕或者頁上顯示，它僅關(guān) 注與學(xué)習(xí)項目相關(guān)的知識的唯一一個方面，或者為了閱讀、收聽、或
者與其交互用戶僅花費(fèi)短暫的時間。學(xué)習(xí)對象應(yīng)當(dāng)是教育性的并且可 以并入任意已知或者未來的教學(xué)方法，比如呈現(xiàn)、測試、回顧、提 示、訓(xùn)練、解釋、證明、幫助、輔導(dǎo)以及協(xié)商，它們中的每一個可以 代表不同類型的學(xué)習(xí)對象。在優(yōu)選實(shí)施例中提供學(xué)習(xí)對象的少量一般 種類的學(xué)習(xí)對象。 一個一般種類的學(xué)習(xí)對象是當(dāng)執(zhí)行時不要求與用戶
交互的對象。不要求用戶交互的學(xué)習(xí)對象可以包括例如短時間顯示 靜態(tài)信息、播放短暫的演示、動畫、視頻或者音頻片段。第二種類需 要來自用戶的簡單響應(yīng)并且可以包括例如如上呈現(xiàn)靜態(tài)或者動態(tài)信 息，但是要求用戶確認(rèn)它們已經(jīng)看到或者聽到該信息。第三種類要求 與用戶的交互，例如，諸如測驗或者其它學(xué)習(xí)活動等交互式會話，其中，用戶交互一段時間然后通過提供答案或者其它輸入來完成。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將理解這些僅僅是示例，并且不以任意方式限制本系統(tǒng)。 當(dāng)選擇合適的學(xué)習(xí)對象以呈現(xiàn)給用戶時，可以考慮到可能用于完成學(xué) 習(xí)對象的時間長度。在優(yōu)選實(shí)施例中，教導(dǎo)知識的形式方面的詞匯學(xué) 習(xí)對象的示例可包括用音頻發(fā)出該單詞發(fā)音的系統(tǒng)(注釋)、顯示語 音或音素音標(biāo)的系統(tǒng)(注釋)、收聽和重復(fù)(活動)、拼寫測試(活動)、 用戶練習(xí)書寫單詞(活動)、多選題(活動)、對于單詞的一部分的發(fā) 音指導(dǎo)(提示)、示出諧音詞的系統(tǒng)(提示)。教導(dǎo)知識的意義方面的 學(xué)習(xí)對象的示例可以包括顯示翻譯的系統(tǒng)(注釋)、顯示定義的系統(tǒng)
(注釋)、顯示圖像的系統(tǒng)(注釋)、用戶繪制單詞的圖片(活動)、讓 用戶選擇助記關(guān)鍵詞(活動)、多選題(活動)、顯示同義詞的系統(tǒng)(提 示)、顯示繪制的圖像的系統(tǒng)(提示)、顯示助記關(guān)鍵詞的系統(tǒng)(提示)、 顯示多選題答案的系統(tǒng)(提示)。教導(dǎo)知識的用法方面的學(xué)習(xí)對象的示 例可以包括顯示用法示例的系統(tǒng)(注釋)、顯示搭配或者短語的系統(tǒng)
(注釋)、多選題(活動)、填空活動(活動)、顯示之前多選的答案的 系統(tǒng)(提示)、顯示填空任務(wù)的答案的系統(tǒng)(提示)。這些僅僅是示例 并且不以任何形式限制系統(tǒng)可以支持的詞匯學(xué)習(xí)對象的全部范圍。
圖5是適于實(shí)現(xiàn)優(yōu)選實(shí)施例或者任意其它實(shí)施例的計算機(jī)系統(tǒng) 500的框圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖5所示的系統(tǒng)僅作說明之用并 且包括個人計算機(jī)系統(tǒng)、便攜式計算機(jī)系統(tǒng)和分布式計算機(jī)系統(tǒng)在內(nèi)
的其它系統(tǒng)也是適合的。該計算機(jī)系統(tǒng)500包括處理器510、存儲卡514、 RAM516以及ROM518。它還包括輸出系統(tǒng)528和輸入系統(tǒng)534。輸出 設(shè)備包括顯示器530和揚(yáng)聲器532。輸入設(shè)備包括麥克風(fēng)536、觸摸傳感 器538、鍵盤540、鼠標(biāo)542以及其它傳感器544。該系統(tǒng)還可以包括使 用有線或者無線技術(shù)與外部計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)522連接的網(wǎng)絡(luò)接口520。該系 統(tǒng)還可以包括與諸如實(shí)物書籍閱讀設(shè)備或者樂器等外部系統(tǒng)526連接 的外部系統(tǒng)接口524。系統(tǒng)總線512與所有組件互連。本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解可以通過作為存儲卡514、 RAM 516、 ROM 518中的軟件或者
作為專用硬件芯片中的硬件包含適應(yīng)性教育系統(tǒng)，來將適應(yīng)性教育系 統(tǒng)集成至系統(tǒng)500中，所述專用硬件芯片可以可選地包括處理器510。如在下面的變型中進(jìn)一步描述的，可以將文本閱讀界面100集成至計算 機(jī)系統(tǒng)500或者外部系統(tǒng)526中。
圖6、 7和8示出了示例教育設(shè)備600的前視圖和用于電子書閱讀的
用戶界面，所述電子書閱讀并入了用于詞匯學(xué)習(xí)的適應(yīng)性教育系統(tǒng)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解圖6所示設(shè)備僅作說明之用并且可以使用其它 設(shè)備設(shè)計。優(yōu)選地，設(shè)備600是并入了計算機(jī)系統(tǒng)(例如計算機(jī)系統(tǒng)500) 的便攜式設(shè)備，具有顯示器601、向左翻頁鍵602以及向右翻頁鍵604。 顯示器601具有覆蓋于其上的觸摸傳感器接口，在圖中未示出該觸摸傳 感器接口。顯示器601顯示文本閱讀界面100。在顯示器上顯示故事書 的部分文本606以及與該故事相關(guān)的圖像607。顯示器601還示出了四個 示例按鈕用于顯示用戶當(dāng)前詞匯表的詞匯表按鈕608、用于開始新書 的新書按鈕610、以及用于將閱讀界面切換至學(xué)習(xí)模式的學(xué)習(xí)模式按鈕 612。接著，按鈕614將改變功能以切換回泛讀模式。在顯示器上將單 詞616高亮顯示，指示用戶已經(jīng)通過觸摸單詞選擇了該單詞。框618示 出了學(xué)習(xí)管理模塊110己經(jīng)執(zhí)行并且顯示在屏幕上的注釋類型的學(xué)習(xí) 對象(將單詞"sacks"翻譯為中文)。在圖7中，用戶已經(jīng)再一次選擇 了相同的單詞，但是這次，框718示出活動類型的學(xué)習(xí)對象(多選題)。 在圖8中，用戶己經(jīng)再一次選擇了相同的單詞，并且這次系統(tǒng)已經(jīng)對用 戶對于單詞"sacks"的增長的知識作出適應(yīng)，并且所顯示的框818示 出了提示類型的學(xué)習(xí)對象(關(guān)于發(fā)音的提示)。
在優(yōu)選實(shí)施例的一個變型中，步驟200自動確定何時激活自身并 且提供干預(yù)。 一種方法是在任務(wù)進(jìn)行過程中的預(yù)設(shè)點(diǎn)(例如，在頁的 結(jié)束處)處或者以預(yù)設(shè)時間間隔自動激活。另一種方法是如美國專利 No.6,262,730和其它現(xiàn)有技術(shù)所教導(dǎo)的，使用監(jiān)控任務(wù)接口 IOO中的事 件的推理系統(tǒng)來自動確定用戶似乎在何時在執(zhí)行任務(wù)中遇到了困難。
在優(yōu)選實(shí)施例的另一個變型中，如論文Proactive Response to Eye Movements by Hyrskykara et al. published in Human-Computer Interaction INTERACT03, pp. 129-136，2003中所教導(dǎo)的，在閱讀界面 100中包含凝視跟蹤系統(tǒng)?？梢允褂醚劬Ω檨頇z測用戶在文本閱讀中 的理解問題。在本實(shí)施例中，可以將凝視信息發(fā)送至任務(wù)環(huán)境模塊160，
26使得可以通知決策過程的決策模塊120可以確定已經(jīng)查看了文本中的
哪些單詞、查看頻率、或者以什么速度。這樣，可以依靠監(jiān)視用戶在 一個或更多個時期內(nèi)注視的方向來選擇學(xué)習(xí)對象。此外，當(dāng)檢測到理
解問題，閱讀界面可以自動激活學(xué)習(xí)管理模塊iio，同時向任務(wù)環(huán)境模
塊150提供理解問題的所在地。
在優(yōu)選實(shí)施例的另一個變型中，閱讀界面ioo可以是物理接口，
它可以涉及諸如真實(shí)的書籍等實(shí)體文本。如諸如由LeapFrog⑧公司制 造的LeapPad⑧學(xué)習(xí)系統(tǒng)等現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，該接口可以檢測手指或者鋼 筆何時觸摸了該書中的單詞。在本實(shí)施例中，實(shí)物書籍任務(wù)接口ioo 是分離的并且與分離的系統(tǒng)相耦合，該分離的系統(tǒng)由學(xué)習(xí)管理模塊 110、任務(wù)環(huán)境模塊160、決策模塊120、用戶歷史130、學(xué)習(xí)對象庫150 和用戶信息170構(gòu)成。參見圖5，可以通過在外部系統(tǒng)526中實(shí)施任務(wù)接 口并且將該分離系統(tǒng)實(shí)施為計算機(jī)系統(tǒng)500，并且使用它的外部系統(tǒng)接 口524作為用戶將兩個部件耦合在一起的裝置來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。在本實(shí) 施例中，學(xué)習(xí)管理模塊1 IO可以針對實(shí)體任務(wù)接口上的觸摸事件來監(jiān)視 實(shí)體任務(wù)接口，然后激活自身。
因此很明顯，該設(shè)備的各個部件并且由這些相應(yīng)部件所執(zhí)行的方 法步驟可以是分離并且彼此遠(yuǎn)離的。步驟指定學(xué)習(xí)項目、選擇學(xué)習(xí)對 象、呈現(xiàn)學(xué)習(xí)對象以及更新用戶信息中的至少一個可以遠(yuǎn)離于這些步 驟中的至少一個其它步驟;例.如選擇和更新步驟中的至少一個的執(zhí)行 可以遠(yuǎn)離于指定和呈現(xiàn)步驟中的至少一個。呈現(xiàn)學(xué)習(xí)對象可以包括提 供信息以使得在遠(yuǎn)程設(shè)備(例如用戶的遠(yuǎn)程設(shè)備)處的呈現(xiàn)成為可能。
在優(yōu)選實(shí)施例的另一個變型中，可以用學(xué)習(xí)對象來擴(kuò)充學(xué)習(xí)對象 庫150，該學(xué)習(xí)對象同加載至任務(wù)接口100中的文本或者書籍封裝在一 起。例如，此時可以使得系統(tǒng)和用戶能夠使用與書籍中字符和事件相 關(guān)的學(xué)習(xí)對象。
在優(yōu)選實(shí)施例的另一個變型中，可以對用于待學(xué)習(xí)的多種領(lǐng)域、 主題以及技能的一套不同的任務(wù)接口維護(hù)單一用戶歷史130?？梢哉J(rèn)為 該用戶歷史130對于用戶是私人的，并且在不同設(shè)備之間是可移植的 為了這個目的，可以在可拆除計算機(jī)可讀介質(zhì)上存儲用戶歷史130(完整的或者一部分)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以將本發(fā)明的其它實(shí)施例應(yīng)用于學(xué)習(xí) 語言的任意方面，包括但不限于詞匯、語法、發(fā)音、拼寫和演講以 及上述任意組合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，可以將本發(fā)明的其它實(shí)施例應(yīng)用于需 要語言技能的任意類型的任務(wù)上，該語言技能包括但不限于閱讀、 書寫、聽說、翻譯和對話，以及上述任意組合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，系統(tǒng)組件的內(nèi)部功能以及在它們之間 傳遞的項目和記錄將隨著任務(wù)類型以及待學(xué)習(xí)的目標(biāo)主題或者技能而 變化。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，可以將本發(fā)明的其它實(shí)施例應(yīng)用于其 它領(lǐng)域、主題、學(xué)科以及技能，比如數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、社會科學(xué)、音 樂、藝術(shù)、地理、歷史、文化、技術(shù)、商務(wù)、經(jīng)濟(jì)以及不限于本列表 的多種訓(xùn)練和教育場景。
應(yīng)理解， 一個或更多個上述或者下述組件的操作可以由在設(shè)備或 者裝置上運(yùn)行的程序來控制?？梢栽谟嬎銠C(jī)可讀介質(zhì)上存儲這樣的操 作程序，或者例如可以將它們實(shí)現(xiàn)為由因特網(wǎng)網(wǎng)站所提供的可下載數(shù) 據(jù)信號。所附權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)解釋為涵蓋操作程序自身、或者作為載體 上的記錄、或者作為信號、或者以任意其它形式涵蓋操作程序。
權(quán)利要求
1、一種計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法，用于在由用戶正在進(jìn)行的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行，所述方法包括將作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列中的至少一個元素指定為學(xué)習(xí)項目；根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí)方法的先前執(zhí)行相關(guān)的信息、以及被設(shè)計用于管理針對所述用戶的整個學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方案，來選擇學(xué)習(xí)對象，向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí)對象意在以某種方式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識；向所述用戶呈現(xiàn)所述學(xué)習(xí)對象；以及根據(jù)所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象和/或所述用戶如何與所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行交互或者所述用戶如何對所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行響應(yīng)，來更新所述信息。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述任務(wù)是真實(shí)任務(wù)，而不 是僅僅為了支持適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法而設(shè)計出來的d
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，包括注意所述用戶對至少 一個元素的選擇，并且根據(jù)所述選擇來指定所述學(xué)習(xí)項目。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，包括自動地指定所述學(xué) 習(xí)項目。
5、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括向所述用戶呈現(xiàn)元素序列。
6、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中選擇所述學(xué)習(xí)對象包括確定所述學(xué)習(xí)對象的種類，并且根據(jù)所確定的種類來選擇特定 的學(xué)習(xí)對象。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述學(xué)習(xí)對象的種類包括下列中的一個或多個不需要用戶交互的學(xué)習(xí)對象；需要來自所述用戶 的簡單響應(yīng)的學(xué)習(xí)對象；以及需要與用戶進(jìn)行更復(fù)雜的交互的學(xué)習(xí)對 象。
8、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中選擇所述學(xué)習(xí)對象包括確定所述用戶應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)在還是稍后關(guān)注所述學(xué)習(xí)項目。
9、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí) 對象意在提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識的特定方面。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中選擇所述學(xué)習(xí)對象包括 確定所述用戶應(yīng)當(dāng)關(guān)注的期望學(xué)習(xí)項目的知識的方面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中所述知識的方面包括 形式、意義和用法中的至少一個。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，包括在可能的情況下以該順序 將多個方面按優(yōu)先順序排列。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項權(quán)利要求所述的方法，包括針對每一個方面，確定所述用戶已經(jīng)成功學(xué)習(xí)該方面的概率或者某個 類似的對于成功的度量，以及根據(jù)所確定的概率來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括如果某個方面具有低于預(yù)定閾值的概率，并且具有較高學(xué)習(xí)優(yōu)先級的其它方面具有高于預(yù)定 閾值的相應(yīng)概率，則選擇關(guān)注所述具有低于預(yù)定閾值的概率的方面。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，包括如果隨時間的進(jìn)展該方面具有低于預(yù)定閾值的成功率，則決定采取與所述方面相關(guān)的補(bǔ) 救措施，并且相應(yīng)地選擇學(xué)習(xí)對象。
16、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中選擇所述學(xué)習(xí)對象包括從以下的一個或更多個類型中確定學(xué)習(xí)對象的一般類型信息性的、提供提示的、提供需要用戶交互的活動的或者提供教學(xué)指南的。
17、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中選擇所述學(xué)習(xí)對象以嘗試確保隨時間進(jìn)展向所述用戶呈現(xiàn)某個范圍的學(xué)習(xí)對象，并且除 非必要否則不重復(fù)所述學(xué)習(xí)對象。
18、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中從學(xué)習(xí)對象庫中選擇所述學(xué)習(xí)對象。
19、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)所述序列中的所指定的學(xué)習(xí)項目的環(huán)境，來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中學(xué)習(xí)項目的環(huán)境包括下列中的至少一個包含所述學(xué)習(xí)項目的至少一部分在內(nèi)的頁在序列中的頁碼；所述用戶當(dāng)前正在考慮的元素；構(gòu)成所指定的學(xué)習(xí)項目的所述 至少一個項目附近的元素；被認(rèn)為對于所述方法而言重要的或者相關(guān) 的元素；以及所述序列的名稱或者其它標(biāo)識符。
21、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)對所指定的 學(xué)習(xí)項目的重要性的評估，來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
22、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)所述序列中 的重要或者相關(guān)元素的預(yù)定列表，來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
23、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述信息包括下列 中的一個或更多個處于對于所述用戶而言適當(dāng)難度級別的項目的列 表；被認(rèn)為與學(xué)習(xí)相關(guān)的項目的列表；之前已經(jīng)遇到過的項目；之前 已經(jīng)被指定為學(xué)習(xí)項目的項目；之前已經(jīng)呈現(xiàn)過的學(xué)習(xí)對象；需要響 應(yīng)的之前已經(jīng)呈現(xiàn)過的學(xué)習(xí)對象；與用戶和學(xué)習(xí)對象的之前的交互相 關(guān)的信息，比如對提示或者測驗給出的響應(yīng)、答案、關(guān)于測驗的肯定 或者否定結(jié)果、或者花在所述學(xué)習(xí)對象上的時間長度；所述用戶之前 讀取的序列；與任務(wù)環(huán)境模塊中的隨時間改變的環(huán)境相關(guān)的信息；與 不同項目遭遇的過去的歷史；與學(xué)習(xí)對象交互的新近性；所述用戶在 學(xué)習(xí)中的級別或者階段；學(xué)習(xí)項目的級別、階段或者難度。
24、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括將所述信息存儲 在數(shù)據(jù)庫或者其它存儲系統(tǒng)中。
25、根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中在可拆除計算機(jī)可讀介質(zhì) 中存儲所述信息的至少一部分。
26、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述信息的至少一 部分在用戶的--生中是持久保持的。
27、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中維護(hù)與所遭遇的每 一個學(xué)習(xí)項目相關(guān)的信息。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中將與每一個所遭遇的學(xué)習(xí)項目相關(guān)的所述信息打上時間戳。
29、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)與所述學(xué)習(xí) 方法之前的執(zhí)行無關(guān)的用戶信息，比如所述用戶的個人特征，來選擇 所述學(xué)習(xí)對象。
30、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)所述學(xué)習(xí)對 象提高用戶關(guān)于所指定的學(xué)習(xí)項目的知識的可能性，來選擇所述學(xué)習(xí) 對象。
31、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括提供至少兩種操 作模式，并且根據(jù)所述操作模式來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
32、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)所述學(xué)習(xí)對 象的可能的執(zhí)行時間，來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
33、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述學(xué)習(xí)對象需要 相對于所述任務(wù)而言較小的完成時間，并且不過分地影響所述任務(wù)的 執(zhí)行。
34、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括從學(xué)習(xí)對象的以下類型中的一個或更多個類型中選擇所述學(xué)習(xí)對象呈現(xiàn)；測試；回顧；提示；訓(xùn)練；解釋；證明；幫助；輔導(dǎo)以及協(xié)商；其中每一個都與所 指定的學(xué)習(xí)項目相關(guān)。
35、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)對公布的規(guī) 則進(jìn)行編碼的規(guī)則庫，來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
36、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)推理引擎中 的程序步驟，來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
37、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括根據(jù)在一個或更 多個時段上對用戶注視的方向進(jìn)行監(jiān)視，來選擇所述學(xué)習(xí)對象。
38、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中呈現(xiàn)所述序列和/ 或?qū)W習(xí)對象包括以視覺和/或音頻格式來進(jìn)行呈現(xiàn)。
39、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述任務(wù)是由用戶 獨(dú)立挑選的任務(wù)。 .
40、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中元素序列包括至少在呈現(xiàn)時具有可見形式的至少一些元素。
41、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中元素序列包括至 少在呈現(xiàn)時具有可聽形式的至少一些元素。
42、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中以文檔形式呈現(xiàn)元 素序列。
43、 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述文檔包括印刷材料。
44、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的適應(yīng)性語言學(xué)習(xí) 方法，其中所述元素是文本中的單詞或短語或段；所述任務(wù)是閱讀、 書寫、聽、說、翻譯、對話中的一個或更多個；并且學(xué)習(xí)對象適于提 高所述用戶的詞匯、語法、發(fā)音和演講中的一個或更多個方面的知識。
45、 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，當(dāng)引用權(quán)利要求ll時，其中教 導(dǎo)知識的形式方面的詞匯學(xué)習(xí)對象包括下列中的一個或更多個用音 頻發(fā)出所述單詞的讀音的詞匯學(xué)習(xí)對象；顯示語音或者音素音標(biāo)的詞 匯學(xué)習(xí)對象；提供收聽和重復(fù)活動的詞匯學(xué)習(xí)對象；提供拼寫測試的 詞匯學(xué)習(xí)對象；提供用戶練習(xí)書寫單詞的活動的詞匯學(xué)習(xí)對象；提供 多選題活動的詞匯學(xué)習(xí)對象；提供對于單詞的至少一部分的發(fā)音指導(dǎo) 的詞匯學(xué)習(xí)對象；以及提供顯示諧音詞的提示的詞匯學(xué)習(xí)對象。
46、 根據(jù)權(quán)利要求44或45所述的方法，當(dāng)引用權(quán)利要求ll時，其 中教導(dǎo)知識的意義方面的學(xué)習(xí)對象包括下列中的一個或更多個顯示 翻譯的學(xué)習(xí)對象；顯示定義的學(xué)習(xí)對象；顯示圖像的學(xué)習(xí)對象；提供 所述用戶繪制所述單詞的圖片的活動的學(xué)習(xí)對象；提供所述用戶選擇 助記關(guān)鍵詞的活動的學(xué)習(xí)對象；提供多選題活動的學(xué)習(xí)對象；顯示同 義詞的學(xué)習(xí)對象；顯示所繪制的圖像的學(xué)習(xí)對象；顯示助記關(guān)鍵詞的 學(xué)習(xí)對象；以及顯示多選題答案的學(xué)習(xí)對象。
47、 根據(jù)權(quán)利要求44、 45或46所述的方法，當(dāng)引用權(quán)利要求ll時，其中教導(dǎo)知識的用法方面的學(xué)習(xí)對象包括下列中的一個或更多個顯 示用法示例的學(xué)習(xí)對象；顯示涉及所述學(xué)習(xí)項目的搭配或者短語的學(xué) 習(xí)對象；提供多選題活動的學(xué)習(xí)對象；提供填空活動的學(xué)習(xí)對象；顯 示之前多選的答案的學(xué)習(xí)對象；以及顯示填空任務(wù)的答案的學(xué)習(xí)對象。
48、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，使用便攜式電子設(shè)備， 如個人數(shù)字助理或者電子書閱讀設(shè)備，予以實(shí)現(xiàn)。
49、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，使用個人計算機(jī)予以實(shí)現(xiàn)。
50、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括注意使用觸敏接 口對至少一個元素進(jìn)行選擇。
51、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中對所述指定、選擇、 呈現(xiàn)和更新步驟中的至少一個的執(zhí)行遠(yuǎn)離于所述步驟中的至少一個其 它步驟，例如，對所述選擇和更新步驟中的至少一個的執(zhí)行遠(yuǎn)離于所 述指定和呈現(xiàn)步驟中的至少一個。
52、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中呈現(xiàn)包括提供信 息以使得在遠(yuǎn)程設(shè)備例如用戶的遠(yuǎn)程設(shè)備處的呈現(xiàn)成為可能。
53、 一種計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法，用于在由用戶正在進(jìn)行的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行，所述方法包括根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí)方法的先前執(zhí)行 相關(guān)的信息、以及被設(shè)計用于管理針對所述用戶的整個學(xué)習(xí)過程的預(yù) 定方案，來選擇學(xué)習(xí)對象，向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí)對象意在以 某種方式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識，所指定的學(xué)習(xí)項目包括作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列中的至少一個；以及根據(jù)所選擇的學(xué)習(xí)對象和/或所述用戶如何與所選擇的學(xué)習(xí)對象 進(jìn)行交互或者所述用戶如何對所選擇的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行響應(yīng)，來更新所 述信息。
54、 一種適應(yīng)性學(xué)習(xí)設(shè)備，用于在由用戶正在進(jìn)行的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法，所述設(shè)備包括. 指定裝置，用于將作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列中的至少一個元素指定為學(xué)習(xí)項目；選擇裝置，用于根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí) 方法的先前執(zhí)行相關(guān)的信息、以及被設(shè)計用于管理針對所述用戶的整 個學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方案，來選擇學(xué)習(xí)對象，向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí)對象意在以某種方式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識； 呈現(xiàn)裝置，用于向所述用戶呈現(xiàn)所述學(xué)習(xí)對象；以及 更新裝置，用于根據(jù)所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象和/或所述用戶如何與所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象交互或者所述用戶如何對所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行響應(yīng)，來更新所述信息。
55、 一種適應(yīng)性學(xué)習(xí)設(shè)備，用于在由用戶正在進(jìn)行的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法，所述設(shè)備包括選擇裝置，用于根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí) 方法的先前執(zhí)行相關(guān)的信息、以及被設(shè)計用于管理針對所述用戶的整 個學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方案，來選擇學(xué)習(xí)對象，向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的 學(xué)習(xí)對象意在以某種方式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識，所指 定的學(xué)習(xí)項目包括作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列 中的至少一個；以及更新裝置，用于根據(jù)所選擇的學(xué)習(xí)對象和/或所述用戶如何與所選 擇的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行交互或者所述用戶如何對所選擇的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行響 應(yīng)，來更新所述信息。
56、 一種程序，用于控制設(shè)備以執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至53中任一項權(quán)利要求所述的方法。
57、 一種程序，當(dāng)被加載至設(shè)備時，使所述設(shè)備變?yōu)楦鶕?jù)權(quán)利要 求54或55中所述的設(shè)備。
58、 一種根據(jù)權(quán)利要求56或57所述的程序，承載于載體介質(zhì)上。
59、 一種根據(jù)權(quán)利要求58所述的程序，其中所述載體介質(zhì)是存儲 介質(zhì)。
60、 一種根據(jù)權(quán)利要求58所述的程序，其中所述載體介質(zhì)是傳輸 介質(zhì)。
61、 一種由根據(jù)權(quán)利要求56至60中任一項權(quán)利要求所述的程序進(jìn) 行編程的設(shè)備。
62、 一種存儲介質(zhì)，包含根據(jù)權(quán)利要求56至59中任一項權(quán)利要求 所述的程序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的適應(yīng)性學(xué)習(xí)方法。所述方法意在用于在由用戶正在完成的任務(wù)的環(huán)境下執(zhí)行。將作為所述任務(wù)的一部分呈現(xiàn)給所述用戶的元素序列中的至少一個元素指定為學(xué)習(xí)項目。根據(jù)所指定的學(xué)習(xí)項目、與所述用戶相關(guān)的學(xué)習(xí)方法的先前執(zhí)行相關(guān)的信息、以及設(shè)計用于管理針對所述用戶的整個學(xué)習(xí)過程的預(yù)定方案，來選擇學(xué)習(xí)對象。向所述用戶呈現(xiàn)所選擇的學(xué)習(xí)對象預(yù)期應(yīng)以某種方式提高用戶對所指定的學(xué)習(xí)項目的知識。一旦已經(jīng)向所述用戶呈現(xiàn)所述學(xué)習(xí)對象，就根據(jù)所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象和/或所述用戶如何與所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行交互或者所述用戶如何對所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)對象進(jìn)行響應(yīng)，來更新所述信息。
文檔編號G09B19/06GK101606185SQ20088000428
公開日2009年12月16日 申請日期2008年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者菲利普·格蘭涅·埃德蒙茲 申請人:夏普株式會社