To reduce the repetitive and complex work of instructors, exam paper generation (EPG) technique has become a salient topic in the intelligent education field, which targets at generating high-quality exam paper automatically according to instructor-specified assessment criteria. The current advances utilize the ability of heuristic algorithms to optimize several well-known objective constraints, such as difficulty degree, number of questions, etc., for producing optimal solutions. However, in real scenarios, considering other equally relevant objectives (e.g., distribution of exam scores, skill coverage) is extremely important. Besides, how to develop an automatic multi-objective solution that finds an optimal subset of questions from a huge search space of large-sized question datasets and thus composes a high-quality exam paper is urgent but non-trivial. To this end, we skillfully design a reinforcement learning guided Multi-Objective Exam Paper Generation framework, termed MOEPG, to simultaneously optimize three exam domain-specific objectives including difficulty degree, distribution of exam scores, and skill coverage. Specifically, to accurately measure the skill proficiency of the examinee group, we first employ deep knowledge tracing to model the interaction information between examinees and response logs. We then design the flexible Exam Q-Network, a function approximator, which automatically selects the appropriate question to update the exam paper composition process. Later, MOEPG divides the decision space into multiple subspaces to better guide the updated direction of the exam paper. Through extensive experiments on two real-world datasets, we demonstrate that MOEPG is feasible in addressing the multiple dilemmas of exam paper generation scenario.


翻译:为减轻教师的重复性和复杂性工作,试卷生成技术已成为智能教育领域的重要课题,其目标是根据教师指定的评估标准自动生成高质量试卷。当前研究利用启发式算法优化难度系数、题目数量等经典目标约束以生成最优解。然而实际场景中,考虑同等重要的其他目标(如考试成绩分布、技能覆盖度)至关重要。此外,如何在大规模题库的庞大搜索空间中自动选取最优子集以生成高质量试卷的多目标解决方案,既是迫切需求又充满挑战。为此,我们巧妙设计了强化学习引导的多目标试卷生成框架MOEPG,同时优化难度系数、考试成绩分布与技能覆盖度三项学科特定目标。具体而言,为精确评估考生群体的技能熟练度,我们首先采用深度学习知识追踪模型建模考生与答题日志的交互信息,进而设计灵活的试卷Q网络——一种函数逼近器,自动筛选合适题目以更新试卷组成过程。随后,MOEPG将决策空间划分为多个子空间以更好引导试卷更新方向。通过两个真实数据集的广泛实验,我们证明了MOEPG在解决试卷生成场景中多重困境的可行性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICDM 2022教程】图挖掘中的公平性:度量、算法和应用
专知会员服务
28+阅读 · 2022年12月26日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
量化金融强化学习论文集合
专知
14+阅读 · 2019年12月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月23日
Arxiv
29+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
15+阅读 · 2022年10月27日
A Multi-Objective Deep Reinforcement Learning Framework
VIP会员
最新内容
《基于强化学习的自动化红队测试》
专知会员服务
3+阅读 · 7月23日
伊朗不对称防空战略的演进
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
10+阅读 · 7月22日
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
15+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
7+阅读 · 7月20日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
量化金融强化学习论文集合
专知
14+阅读 · 2019年12月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员