Exploring long- and short-term knowledge state graph representations with adaptive fusion for knowledge tracing
Notice bibliographique
Résumé
Knowledge Tracing (KT) is an important research area in online education that focuses on predicting future academic performance based on students’ historical exercise records. The key to solving the KT problem lies in assessing students’ knowledge states through their responses to concept-related exercises. However, analyzing exercise records from a single perspective does not provide a comprehensive model of student knowledge. The truth is that students’ knowledge states often exhibit long- and short-term phenomena, corresponding to long-term knowledge systems and short-term real-time learning, both of which are closely related to learning quality and preferences. Existing studies have often neglected the learning preferences implied by long-term knowledge states and their impact on student performance. Therefore, we introduce a hybrid knowledge tracing model that utilizes both long- and short-term knowledge state representations (L-SKSKT). It enhances KT by fusing these two types of knowledge state representations and measuring their impact on learning quality. L-SKSKT includes a graph construction method designed to model students’ long- and short-term knowledge states. In addition, L-SKSKT incorporates a knowledge state graph embedding model that can effectively capture long- and short-term dependencies, generating corresponding knowledge state representations. Furthermore, we propose a fusion mechanism to integrate these representations and trace their impact on learning outcomes. Extensive empirical results on four benchmark datasets show that our approach achieves the best performance for KT, and beats various strong baselines with a large margin. • We design a method to transform exercise records into long- and short-term knowledge graphs. • We propose a hierarchical knowledge state graph embedding model with adaptive fusion. • Extensive experiments on four KT datasets show our method outperforms strong baselines.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».