用于分析數(shù)學問題和生成數(shù)學問題的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)學問題處理領域，具體涉及一種用于分析數(shù)學問題和生成數(shù)學問題的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前已經(jīng)提供的大多數(shù)教育內(nèi)容也采取了單向填鴨式教學方法。也就是說，如果教師基于學習者的等級給出課程，則課程參加者在通過單獨的離線學習處理之后，能夠通過評估處理檢查個人學習表現(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有的數(shù)學問題處理和生成系統(tǒng)，大多僅僅通過改變數(shù)學問題的給定陳述中的數(shù)字提供問題生成導致了膚淺的問題變型。結果，收到的這種數(shù)學問題變型在學習者看起來將僅僅是重復。
[0004]另外，成功求解給定問題的情況可能是熟悉主考者希望的精確評估因素的學習者的成就。否則，這可能就是簡單地記憶數(shù)學問題及其解的結果或者簡單地應用公式而不思考的效果?？紤]到這些情形，需要開發(fā)一種數(shù)學教育服務系統(tǒng)，能夠專業(yè)的分析每一個問題，且其能夠提供變換的數(shù)學問題，而不是簡單地將數(shù)學問題的陳述部分中的數(shù)字改變?yōu)槠渌冃?，以增強學習者的理解并且使得學習者能夠精確地熟悉主考者希望的精確評估因素。
[0005]同時，現(xiàn)有的數(shù)學問題分析系統(tǒng)都只能通過文字的形式進行問題的輸入，在數(shù)學問題中往往會存在一系列特殊字符，這必然會造成輸入障礙，大大限制了系統(tǒng)的適用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于分析數(shù)學問題和生成數(shù)學問題的系統(tǒng)，利用通過改變單個問題中的數(shù)字、操縱方程、改述問題陳述部分或者操縱命題來變換問題的方法，可以向學習者提供各種問題類型，提高了學習效率，且整個數(shù)學問題轉換的過程均可追溯、可選擇，進一步方便了使用。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為:
[0008]用于分析數(shù)學問題和生成數(shù)學問題的系統(tǒng)，包括
[0009]問題輸入模塊，包括圖片輸入模塊、語音輸入模塊和文字輸入模塊，用于輸入需要分析的數(shù)據(jù)問題，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到問題挖掘模塊；
[0010]問題挖掘模塊，用于接收輸入的圖片數(shù)據(jù)、文字數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)，去除圖像中的斑點噪聲，提取圖片中的特征值，并將特征值轉換成文本數(shù)據(jù)發(fā)送到問題讀取模塊;提取文字數(shù)據(jù)中的關鍵字發(fā)送到問題讀取模塊;將語音數(shù)據(jù)轉換成文本數(shù)據(jù)，并提取關鍵字發(fā)送到問題讀取模塊；
[0011]問題讀取模塊，讀取所接收到的數(shù)據(jù)中的數(shù)學問題，并將讀取的數(shù)據(jù)問題發(fā)送到問題劃分模塊；
[0012]問題劃分模塊，用于將接收到的數(shù)學問題的陳述劃分為條件部分和目標部分；
[0013]問題分離模塊，用于收集在所述數(shù)學問題中使用的方程，通過解析收集的方程分離一個或多個項，并且從分離的每一項分離常數(shù)和變量；
[0014]專家分析模塊，用于儲存各種數(shù)學問題處理的經(jīng)典案例，并用于根據(jù)問題分離模塊分離后結果在所儲存的經(jīng)典案例中進行相似度查詢，并將查詢結果按相似度從高到低排列后發(fā)送到顯示屏進行顯示；
[0015]預轉換模塊，用于通過多種問題轉換方法對所述問題進行預轉換演示，并將每個模擬轉換的結果發(fā)送到顯示屏進行顯示；
[0016]人工專家評估模塊，用于通過人工專家對預轉換的結果進行評估，并將評估結果發(fā)送到顯示屏進行顯示；
[0017]人機操作模塊，用于輸入轉換方法的選擇命令以及信息的調(diào)用命令；
[0018]轉換方法執(zhí)行模塊，用于執(zhí)行多種問題轉換方法，包括通過數(shù)字和方程操縱的問題轉換方法、通過改述的問題轉換方法和通過命題操縱的問題轉換方法中的至少一種；
[0019]問題生成模塊，通過將所述問題轉換方法中的至少一種應用到收集的數(shù)學問題以及分離的每一項的常數(shù)和變量來生成數(shù)學問題的新應用的問題；
[0020]數(shù)據(jù)庫，用于儲存所輸入的數(shù)學問題數(shù)據(jù)，及其對應的分析過程、轉換過程中所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)；
[0021]中央處理器，用于協(xié)調(diào)上述模塊進行工作，根據(jù)信息調(diào)用命令，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用人們所需的數(shù)據(jù)信息，并用于添加用戶、刪除用戶、密碼修改、權限管理。
[0022]優(yōu)選地，還包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于下載數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)，內(nèi)設身份驗證模塊，用于驗證使用者的身份。
[0023]優(yōu)選地，所述語音輸入模塊采用麥克風，文字輸入模塊采用手寫板和鍵盤。
[0024]優(yōu)選地，所述圖片輸入模塊采用掃描儀和攝像頭。
[0025]優(yōu)選地，所述問題劃分模塊內(nèi)預設并且存儲一組條件蘊含詞語，并且基于預設的條件蘊含詞語來劃分所述條件部分和所述目標部分。
[0026]優(yōu)選地，還包括一轉換方法數(shù)據(jù)庫，與轉換方法執(zhí)行模塊、預轉換模塊相連，內(nèi)存有各種轉換方法，用于為轉換方法執(zhí)行模塊、預轉換模塊提供各種轉換方法。
[0027]優(yōu)選地，所述轉換方法數(shù)據(jù)庫連接有一更新模塊，用于通過3G網(wǎng)絡、W1-Fi網(wǎng)絡方式更新轉換方法數(shù)據(jù)庫。
[0028]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0029]針對每一個數(shù)學問題都可以進行專業(yè)的分析，同時利用通過改變單個問題中的數(shù)字、操縱方程、改述問題陳述部分或者操縱命題來變換問題的方法，可以向學習者提供各種問題類型，提高了學習效率，且整個數(shù)學問題轉換的過程均可追溯、可選擇，進一步方便了使用，可以通過文本數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)進行數(shù)學問題的輸入，大大增加了系統(tǒng)的使用范圍。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明實施例用于分析數(shù)學問題和生成數(shù)學問題的系統(tǒng)的結構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了用于分析數(shù)學問題和生成數(shù)學問題的系統(tǒng)，包括
[0033]問題輸入模塊，包括圖片輸入模塊、語音輸入模塊和文字輸入模塊，用于輸入需要分析的數(shù)據(jù)問題，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到問題挖掘模塊；
[0034]問題挖掘模塊，用于接收輸入的圖片數(shù)據(jù)、文字數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)，去除圖像中的斑點噪聲，提取圖片中的特征值，并將特征值轉換成文本數(shù)據(jù)發(fā)送到問題讀取模塊;提取文字數(shù)據(jù)中的關鍵字發(fā)送到問題讀取模塊;將語音數(shù)據(jù)轉換成文本數(shù)據(jù)，并提取關鍵字發(fā)送到問題讀取模塊；
[0035]問題讀取模塊，讀取所接收到的數(shù)據(jù)中的數(shù)學問題，并將讀取的數(shù)據(jù)問題發(fā)送到問題劃分模塊；
[0036]問題劃分模塊，用于將接收到的數(shù)學問題的陳述劃分為條件部分和目標部分；
[0037]問題分離模塊，用于收集在所述數(shù)學問題中使用的方程，通過解析收集的方程分離一個或多個項，并且從分離的每一項分離常數(shù)和變量；
[0038]專家分析模塊，用于儲存各種數(shù)學問題處理的經(jīng)典案例，并用于根據(jù)問題分離模塊分離后結果在所儲存的經(jīng)典案例中進行相似度查詢，并將查詢結果按相似度從高到低排列后發(fā)送到顯示屏進行顯示；
[0039]預轉換模塊，用于通過多種問題轉換方法對所述問題