Context-Aware Attentive Knowledge Tracing

可解释性 计算机科学 人工智能 背景(考古学) 机器学习 水准点(测量) 个性化 任务(项目管理) 追踪 相似性(几何) 数据科学 万维网 古生物学 管理 大地测量学 经济 图像(数学) 生物 地理 操作系统
作者
Aritra Ghosh,Neil T. Heffernan,Andrew Lan
标识
DOI:10.1145/3394486.3403282
摘要

Knowledge tracing (KT) refers to the problem of predicting future learner performance given their past performance in educational applications. Recent developments in KT using flexible deep neural network-based models excel at this task. However, these models often offer limited interpretability, thus making them insufficient for personalized learning, which requires using interpretable feedback and actionable recommendations to help learners achieve better learning outcomes. In this paper, we propose attentive knowledge tracing (AKT), which couples flexible attention-based neural network models with a series of novel, interpretable model components inspired by cognitive and psychometric models. AKT uses a novel monotonic attention mechanism that relates a learner's future responses to assessment questions to their past responses; attention weights are computed using exponential decay and a context-aware relative distance measure, in addition to the similarity between questions. Moreover, we use the Rasch model to regularize the concept and question embeddings; these embeddings are able to capture individual differences among questions on the same concept without using an excessive number of parameters. We conduct experiments on several real-world benchmark datasets and show that AKT outperforms existing KT methods (by up to $6%$ in AUC in some cases) on predicting future learner responses. We also conduct several case studies and show that AKT exhibits excellent interpretability and thus has potential for automated feedback and personalization in real-world educational settings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
dery发布了新的文献求助10
3秒前
乐乐应助陶招采纳,获得10
5秒前
Copyright应助123采纳,获得10
5秒前
CoverSX完成签到,获得积分10
5秒前
dawdwada完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
yang发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
7秒前
嵩嵩完成签到,获得积分20
8秒前
samvega完成签到,获得积分10
8秒前
ming完成签到 ,获得积分10
9秒前
AN发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
烧烤店在逃花肉完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
龙星发布了新的文献求助30
12秒前
初景发布了新的文献求助10
12秒前
芒果发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
A001发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Dank1ng发布了新的文献求助10
15秒前
Lico完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
LYF发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
爆米花应助R18686226306采纳,获得10
17秒前
18秒前
义气珩完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
希望天下0贩的0应助iitj采纳,获得10
18秒前
20秒前
20秒前
所所应助zlf采纳,获得10
20秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7138329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8786826
关于积分的说明 18575391
捐赠科研通 6725808
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3154714
关于科研通互助平台的介绍 2281538
邀请新用户注册赠送积分活动 2129178