基于知识图谱的智慧问答系统的应用研究与实现——以初一历史为例

作     者：李昱昕 

作者单位：中央民族大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张洪

授予年度：2022年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）] 

主      题：初一历史 学科知识图谱 问答系统 

摘      要：随着信息技术的发展态势蒸蒸日上,人们日常生活的各个领域逐渐变得信息化与智能化,“互联网+已成为各个领域未来的发展方向。在此背景下,“互联网+教育也逐渐出现在大众的视野中,我国的教育改革及教育规划也正处于学习规模化向学习个性化转变的局势中。在这种情况下,支持以自然语言问句来提问的智慧教育问答系统逐渐成为当前国内外研究的重点,与通过搜索引擎来获取新知识的传统方式相比,智慧问答系统能够更准确地理解用户输入的问句的含义。通过传统搜索引擎搜索问题后会返回给用户非常多与问题有相关度的页面,其中还会掺杂部分广告推荐和无关信息,用户需要从搜索出来的大量结果中甄别出对他们有用的信息,不仅效率低而且搜索结果的质量较差,并不能很好地回答用户的问题。知识图谱作为一种系统化的语料库,具有非常强的本体语言诠释能力与系统化表述能力,其优点在于精确检验、开放融合和知识推理等。综上所述,学生利用智慧问答系统进行学习,可以解决传统教学方法受限于时间和空间的问题。本文在研究了初一历史教学特点和教材知识分布结构的基础上,对初一历史知识图谱进行了构建,并以此知识图谱为基础设计并开发了初一历史知识智慧问答系统。具体研究内容如下:首先,描述了初一历史教学过程中存在的几类问题,然后选择使用“七步法中的四个步骤,结合初一历史电子课本的知识结构,对初一历史知识图谱本体进行了构建。然后通过爬虫技术对在线教育网站中的初一历史知识的相关数据进行爬取,对知识图谱的数据源进行扩充,并针对从网络中爬取到的部分数据进行了实体识别、关系抽取,以此形成较为全面的初一历史知识图谱。最后,基于构建好的初一历史知识图谱,设计并实现了初一历史知识问答系统。在该系统中,用户可以对初一历史问题进行搜索,还可以记录曾经查询过的初一历史问题,便于学生进行复习,以此来培养学生的自主学习能力与信息化专业素养。