本发明涉及人工智能 ,尤其涉及一种基于人工智能的交互式教学方法、装置及电子设备。
背景技术:
1、在过去的十年里,人工智能技术取得了显著的进展。人民群众,特别是青少年,对学习人工智能知识有着极强的诉求。基于人工智能技术本身所具有的计算机属性,人工智能的快速发展催生了众多的人工智能教育平台。这些平台通常将人工智能作为编程教学的附加内容,与编程课程相结合,引导学生通过编程来学习人工智能的概念。例如,低代码编程平台如scratch,通过拖拽编程的方式,使学生能够以编程为媒介学习人工智能。然而,这种教育模式往往将人工智能教育限制在编程语言教学阶段,要求学习者首先掌握编程语言(主要是python),然后才能接触到人工智能内容。这不仅门槛较高,而且难以吸引青少年,尤其是小学阶段的学生,因为他们很难坚持长时间的编程学习。此外,这种教育模式过于强调算法学习,而忽视了数据在人工智能中的重要性,导致青少年未能充分理解人工智能是一门基于数据的科学。
2、如何将人工智能与教育相结合,以实现对人工智能不同掌握程度的学员进行不同的课程学习,是目前的教育平台需要解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于人工智能的交互式教学方法、装置及电子设备,用以解决现有技术中的教学平台无法针对不同学员的人工智能掌握程度进行不同课程学习的缺陷。
2、本发明提供一种基于人工智能的交互式教学方法,用于教学系统,所述方法包括:
3、通过将策略游戏的数据输入至当前学员对应的预训练人工智能模型中,输出第一竞技策略,通过当前学员对策略游戏的输入指令生成第二竞技策略,然后基于所述第一竞技策略和所述第二竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第一分数;
4、通过将策略游戏的数据输入至其他学员对应的预训练人工智能模型中,输出第三竞技策略,然后基于所述第一竞技策略和所述第三竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第二分数;
5、根据所述第一分数、所述第二分数以及所述策略游戏的数据调整课程大纲和学习计划,并引导当前学员进入课程学习。
6、根据本发明提供的一种基于人工智能的交互式教学方法,所述策略游戏的数据包括道具数量以及道具位置;
7、通过将策略游戏的数据输入至当前学员对应的预训练人工智能模型中,输出第一竞技策略,包括:
8、根据策略游戏的道具数量和道具位置,生成获取道具的多个竞技策略;其中,每个竞技策略包括多个道具的竞争顺序和路径;
9、将所述多个竞技策略输入至当前学员对应的人工智能模型中进行计算,得到每个竞技策略对应的取胜概率,将其中取胜概率最高的竞技策略作为所述第一竞技策略输出。
10、根据本发明提供的一种基于人工智能的交互式教学方法通过当前学员的输入指令生成第二竞技策略,包括:通过当前学员对屏幕中显示的道具的输入指令,确定所述道具的竞争顺序和路径;根据所述道具的竞争顺序和路径,生成第二竞技策略。
11、根据本发明提供的一种基于人工智能的交互式教学方法,所述策略游戏的数据包括道具数量以及道具位置;
12、通过将策略游戏的数据输入至其他学员对应的预训练人工智能模型中,输出第三竞技策略,包括:
13、根据策略游戏的道具数量和道具位置,生成获取道具的多个竞技策略;其中,每个竞技策略包括多个道具的竞争顺序和路径;
14、将所述多个竞技策略输入至其他学员对应的人工智能模型中进行计算,得到每个竞技策略对应的取胜概率,将其中取胜概率最高的竞技策略作为所述第三竞技策略输出。
15、根据本发明提供的一种基于人工智能的交互式教学方法,当前学员对应的人工智能模型通过以下方式训练:
16、训练数据筛选:实时捕获并记录学员在游戏对局后所采用的策略及其结果,并将这些数据存储于安全的数据存储模块中,并自动选取最近n场胜场作为胜场策略数据;
17、训练数据增强:采用数据增强算法,自动从胜场策略数据中生成更多样本数据,包括胜利样本数据和失败样本数据;
18、特征工程:计算游戏道具坐标值之间的差值,生成新的数据点,以扩展数据集特征维度;
19、算法选择:根据学员的条件,选择与学员匹配的人工智能算法;
20、参数调整:根据选定算法的种类,进行算法参数的调整;
21、模型建立与优化:利用筛选的训练数据、选定的算法和参数进行训练得到人工智能模型,并保存至运维模块。
22、根据本发明提供的一种基于人工智能的交互式教学方法,基于所述第一竞技策略和所述第二竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第一分数,包括:
23、基于所述第一竞技策略和所述第二竞技策略分别控制双方角色按照各自的道具的竞争顺序和路径进行道具的获取;
24、若其中一方角色先获取任一道具,则双方角色的竞争顺序和路径中剔除该道具,并更新各自的竞争顺序和路径;
25、继续控制双方角色按照各自更新后的道具的竞争顺序和路径继续进行道具的获取,直至道具获取完毕,统计双方角色各自获取的道具数量;
26、根据道具数量的差值,确定当前学员的第一分数。
27、根据本发明提供的一种基于人工智能的交互式教学方法,基于所述第一竞技策略和所述第三竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第二分数,具体包括:
28、基于所述第一竞技策略和所述第三竞技策略分别控制双方角色按照各自的道具的竞争顺序和路径进行道具的获取;
29、若其中一方角色先获取任一道具,则双方角色的竞争顺序和路径中剔除该道具,并更新各自的竞争顺序和路径;
30、继续控制双方角色按照各自更新后的道具的竞争顺序和路径继续进行道具的获取,直至道具获取完毕,统计双方角色各自获取的道具数量;
31、根据当前学员的角色初始分数、其他学员的角色初始分数、当前学员的获取道具数量以及其他学员的获取道具数量进行计算,确定当前学员的第二分数。
32、根据本发明提供的一种基于人工智能的交互式教学方法,根据所述第一分数、所述第二分数以及所述策略游戏的数据调整课程大纲和学习计划,并引导当前学员进入课程学习,包括:
33、若当前学员在第一竞技策略中获得的分数超过第一设定分数阈值,解锁基于所述第一竞技策略和所述第二竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战的竞技模式,为当前学员的课程大纲加入基础人工智能科普教学内容;
34、在当前学员的第一分数超过第二设定分数阈值的情形下,为当前学员的课程大纲增加人工智能基本原理的讲解;
35、在当前学员的第二分数超过第三设定分数阈值的情形下,继续为当前学员的课程大纲增加建立人工智能模型的相关知识。
36、本发明还提供一种基于人工智能的交互式教学装置,包括如下模块:
37、人机对战模块,用于通过将策略游戏的数据输入至当前学员对应的预训练人工智能模型中,输出第一竞技策略,通过当前学员对策略游戏的输入指令生成第二竞技策略,然后基于所述第一竞技策略和所述第二竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第一分数;
38、机器对战模块,用于通过将策略游戏的数据输入至其他学员对应的预训练人工智能模型中,输出第三竞技策略,然后基于所述第一竞技策略和所述第三竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第二分数;
39、课程选择模块,用于根据所述第一分数、所述第二分数以及所述策略游戏的数据调整课程大纲和学习计划,并引导当前学员进入课程学习。
40、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于人工智能的交互式教学方法。
41、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于人工智能的交互式教学方法。
42、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于人工智能的交互式教学方法。
43、本发明提供的基于人工智能的交互式教学方法和装置,分别通过当前学员输入的第二竞技策略与预训练的人工智能模型输出的第一竞技策略进行对战得到第一分数,通过当前学员对应的人工智能模型输出的第一竞技策略与其他学院对应的人工智能模型输出的第三竞技策略进行对战得到第二分数,进而可以确定当前学员的总分数,以表征当前学员对于人工智能掌握的程度,进而根据第一分数、第二分数以及策略游戏的数据调整课程大纲和学习计划,并引导当前学员进入课程学习,从而实现基于学员与人工智能模型游戏对战的方式,对人工智能不同掌握程度的学员进行对应课程的学习,从而有针对性地完成教学任务。
1.一种基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,用于教学系统,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,所述策略游戏的数据包括道具数量以及道具位置;
3.根据权利要求1所述的基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,通过当前学员的输入指令生成第二竞技策略,包括:
4.根据权利要求1所述的基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,所述策略游戏的数据包括道具数量以及道具位置;
5.根据权利要求1所述的基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,当前学员对应的人工智能模型通过以下方式训练:
6.根据权利要求1所述的基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,基于所述第一竞技策略和所述第二竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第一分数,包括:
7.根据权利要求1所述的基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,基于所述第一竞技策略和所述第三竞技策略分别控制双方角色进行策略游戏对战,得到当前学员的第二分数,具体包括:
8.根据权利要求1所述的基于人工智能的交互式教学方法,其特征在于,根据所述第一分数、所述第二分数以及所述策略游戏的数据调整课程大纲和学习计划,并引导当前学员进入课程学习,包括:
9.一种基于人工智能的交互式教学装置,其特征在于,用于教学系统,所述装置包括:
10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述基于人工智能的交互式教学方法。