一種基于數(shù)據(jù)挖掘和公式發(fā)現(xiàn)的智能教具系統(tǒng).pdf

1、教育創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。新的教學(xué)理念也必須有相應(yīng)的教學(xué)手段給予支持。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，許多新的技術(shù)都應(yīng)用到教育領(lǐng)域，促進(jìn)著教育技術(shù)的進(jìn)步，為現(xiàn)代教育技術(shù)注入了新的內(nèi)容。人工智能是信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。世界各國(guó)都在開(kāi)展智能教具的研究工作，智能型教學(xué)儀器的發(fā)展方向是智能化和小型化。 我國(guó)教學(xué)用具的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：智能化程度低、系統(tǒng)尺寸龐大，現(xiàn)行教具只能為學(xué)習(xí)者提供進(jìn)行驗(yàn)證型

2、實(shí)踐活動(dòng)的支持，對(duì)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造力和想象力的培養(yǎng)作用十分有限。 目前，世界上只有美國(guó)德州儀器公司開(kāi)發(fā)成功了手持式的具有知識(shí)發(fā)現(xiàn)能力的智能教具——圖形化計(jì)算器。但是，它在公式發(fā)現(xiàn)上仍然采用的是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)擬合技術(shù)，存在著當(dāng)行列式元素微小變化引起解的顯著變化的問(wèn)題，即線性方程組系數(shù)行列式存在“病態(tài)問(wèn)題”。并且，圖形化計(jì)算器發(fā)掘出來(lái)的公式只有多項(xiàng)式一種類(lèi)型，知識(shí)形式單一、可理解性、可用性差。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文采用人工智能理論、

3、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合，研究新型智能教具系統(tǒng)。 在本文中，我們對(duì)FDD(Formula Discovery from Data)公式發(fā)現(xiàn)的基本理論做了深入的研究，對(duì)FDD基本理論中的誤差計(jì)算、函數(shù)庫(kù)(原型庫(kù))功能、搜索標(biāo)準(zhǔn)、以及誤差比較做了改進(jìn)和優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上，圍繞FDD的基本思想，在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)型FDD公式發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)。改進(jìn)型FDD公式發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可以對(duì)學(xué)習(xí)者所輸入的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行公式挖掘，以初等函數(shù)的形