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[发明专利]一种数字人教师三维人脸的高精度建模方法-CN202310835919.1在审
发明人：周东波;夏淼;贺文倩;肖建峰;陈迪;刘三女牙;杨宗凯 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种数字人教师三维人脸的高精度建模方法，基于66个RGB摄像头分布采集全方位教师人脸图像，使用阵列摄像头拍摄多个视角的教师影像，获取散点数据；对采集到的散点数据进行去噪和过滤，以提高生成的点云数据的质量；基于多个视角下的点云数据构建3DMM模型；使用PointCNN学习点云的特征和语义信息，将点云分割成不同的面部区域，对于每个视角下的人脸点云，将其特征表示与3DMM模型进行结合，以进行人脸三维重建；相较于传统的3DMM模型，结合PointCNN模型可以提取更丰富的点云特征，更准确地捕捉形状细节，从而提高三维重建的精度。
一种数字教师三维高精度建模方法

[发明专利]一种数字人教师个性化教学装置-CN202310835920.4在审
发明人： 刘三女牙;周东波;曾超勇;李千千;陈迪;杨宗凯 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06Q50/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种数字人教师个性化教学装置，其包括数字人教师数据采集装置和数字人教师个性化教学系统，其中，数字人教师数据采集装置用于实现数字人教师的高精度建模，数字人教师个性化教学系统用于让数字人教师与用户进行交互，并根据用户的输入提供个性化的教学内容，让数字人教师将输出的教学内容转化为不同的格式，以满足不同用户的需求；数字人教师采用了高度真实的人类外貌和语音特征，并采用了先进的语义理解和自然语言处理技术，能够快速准确地理解用户的语言和意图。
一种数字教师个性化教学装置

[发明专利]一种基于自然语言处理的数字人教师在课堂教学的方法-CN202310835917.2在审
发明人： 刘三女牙;周东波;陈旭;杨宗凯 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F16/332 文献下载
摘要：本发明涉及涉及一种基于自然语音处理的数字人教师在课堂教学的方法，通过采集学生学习轨迹，包括考试成绩、作业成绩、学生在课堂参与、提问、回答问题等行为，对学生的行为进行分类和分析，通过训练HMM的模型，实现对学生行为的自动分类和分析，从而识别学生的学习状态和行为模式，识别学生在学习过程中的困惑和挑战，以及学生在解决问题时的思考和决策过程。调整教学策略和教学资源，以满足学生的学习需求和提高学习效果，使数字人教师具备一定的学科知识储备和教育教学经验，提供智能化、高效率和便捷性的教学服务。该方法具有高度的可定制性和扩展性，帮助学生提高学习效率、提高学习动力。
一种基于自然语言处理数字教师课堂教学方法

[发明专利]一种数字人教师线上教学服务方法、电子设备及计算机可读存储介质-CN202310835921.9在审
发明人： 刘三女牙;杨宗凯;周东波;陈迪;姚璜 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06Q50/20 文献下载
摘要：本发明提供一种数字人教师线上教学服务方法、电子设备及计算机可读存储介质，包括知识点讲解、实时互动、作业管理、课后答疑、学习跟踪与评估，并对学习状态不良的同学进行预警，该教学服务装置及方法的服务涵盖学习者学习的全过程，为学习者系统学习知识提供了系统、全面的服务。另外，所述数字人教师线上教学服务装置及方法能应用于千人千面网络课程模式或一对一直播课模式。
一种数字教师线上教学服务方法电子设备计算机可读存储介质

[发明专利]一种基于知识图谱嵌入的学习资源推荐方法及系统-CN202111017066.8有效
发明人：张浩;刘三女牙;黄涛;戴志诚;周东波;童航;李耀鹏;闵远东 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G06F16/9535 文献下载
摘要：本发明提供一种基于知识图谱嵌入的学习资源推荐方法及系统，方法包括：确定学习资源知识图谱；基于学习者社会属性、知识水平、学习风格以及学习专注度构建学习者特征；将学习者特征与学习资源知识图谱相结合，得到多模态知识图谱；构建知识图谱嵌入的学习资源推荐模型，将多模态知识图谱、学习者喜好的资源以及目标学习资源输入到学习资源推荐模型，提取学习者喜好的资源与目标学习资源之间的路径，以对目标学习资源进行打分，判断目标学习资源是否满足学习者的需求，并基于打分的结果向学习者推荐满足学习者需求的学习资源。本发明全面考虑学习者学习状态的影响因素、资源之间的关联关系进行学习资源推荐，可以满足学习者实际需求。
一种基于知识图谱嵌入学习资源推荐方法系统

[发明专利]一种基于遗传算法的深度知识追踪因果解释方法及设备-CN202310697419.6在审
发明人：李卿;刘三女牙;袁鑫;孙建文;沈筱譞 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06N7/01 文献下载
摘要：本发明提供一种基于遗传算法的深度知识追踪因果解释方法及设备，包括：构建因果归因度量框架。基因编码操作，将深度知识追踪的可解释问题转化为最优子列搜索问题以供遗传算法求解；初始化种群操作；普适度评估操作，将编码后的种群进行普适度的评估以生成后代及其对应的个体因果效应值并存储至经验矩阵中；个体选择操作，引入惩罚项以生成更为稀疏的后；自适应交叉操作；基于当前迭代次数、基础所处位置以及经验矩阵的因果关联值以指导后代完成自适应变异操作；对输出最终个体进行解码操作可解释子序列及因果效应值。本发明结合因果框架，采用遗传算法这种开箱即用的启发式算法以实现具有可读性、高效性、灵活性以及忠实性的知识追踪事后可解释。
一种基于遗传算法深度知识追踪因果解释方法设备

[发明专利]一种用于帮助教师反思性成长的课堂智能分析方法及系统-CN202110967893.7有效
发明人： 刘三女牙;陈增照;石雅文;陈荣;张维;戴志诚;郑秋雨 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明提供一种用于帮助教师反思性成长的课堂智能分析方法及系统，基于教师课堂授课视频，对教师的课堂声纹、面部表情、头部姿态以及课堂手势，以及对学生注视黑板的信息等非言语行为数据进行自动化的检测与采集，并对教师课堂行为进行综合分析，结合对教师的课堂声纹、课堂表情、头部姿态以及课堂手势分析结果，以及对学生注视黑板信息的分析结果，并参考优秀教师授课视频的分析结果或预设的优秀教师授课的标准，以及参考对教师之前的课堂视频分析的历史记录，分析教师在课堂授课过程中的表现情况和需要改进的方向，以帮助教师进行反思性成长。本发明将多种人工智能技术融合在一起，提高了教师课堂非言语行为分析的全面性和有效性。
一种用于帮助教师反思成长课堂智能分析方法系统

[发明专利]评分方法、装置和电子设备-CN201911163381.4有效
发明人：黄涛;张浩;刘三女牙;杨宗凯;杨华利;王一岩 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2019-11-22 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06F16/33 文献下载
摘要：本发明提供了一种评分方法、装置和电子设备；包括：获取待评分文本和预设的标准文本；提取特征数据；将特征数据输入至预先设定的相似度分析模型中，得到待评分文本和标准文本的相似度数据；计算待评分文本和标准文本的检索相似度；根据语义相似度、文本相似度和检索相似度，确定待评分文本的评分。该方法分别提取待评分文本和标准文本的特征数据，输入至相似度分析模型中，得到语义相似度和文本相似度，计算待评分文本和标准文本的检索相似度，根据语义相似度、文本相似度和检索相似度，确定待评分文本的评分。该方式中，不仅考虑了文本特征，还考虑了语义特征，根据检索相似度确定待评分文本的评分，可以减少评分时间，增加评分的可靠性。
评分方法装置电子设备

[发明专利]一种面向多属性连续化评估的多标签分类建模的认知诊断方法-CN202310631847.9在审
发明人：黄涛;洪永超;耿晶;杨华利;胡盛泽;张浩;刘三女牙;杨宗凯 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06Q50/20 文献下载
摘要：本发明属于教育数据挖掘领域，提供一种面向多属性连续化评估的多标签分类建模的认知诊断方法，包括：(1)特征提取；(2)通过交互函数融合提取到的学生特征、试题特征和知识点特征，获得特征表征向量；(3)通过BERT模型进行预训练获得文本特征，并且将文本特征与获得的特征表示向量结合，得到最终的学生输入表征向量；(4)利用神经网络结构建模诊断算法，将获得的最终的学生输入表征向量作为网络结构的输入，输出学生属性掌握状态；(5)收集数据集，训练神经网络结构，诊断学生属性掌握状态。本发明认知诊断方法融合多模态数据信息，基于神经网络连续化诊断学习者的多属性掌握状态，具备可解释性。
一种面向属性连续评估标签分类建模认知诊断方法

[发明专利]一种基于记忆网络的可解释动态认知诊断方法-CN202310640694.4在审
发明人：黄涛;杨凯;耿晶;杨华利;胡盛泽;张浩;刘三女牙;杨宗凯 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G16H50/20 文献下载
摘要：本发明属于教育数据挖掘领域，提供一种基于记忆网络的可解释动态认知诊断方法，包括以下步骤：(1)构建基于记忆网络的可解释动态认知诊断框架；(2)利用记忆网络结构更新知识熟练程度；(3)将学生特征和试题特征进行融合；(4)利用神经网络结构建模诊断算法，将步骤(3)获得的最终输入表征向量作为网络结构的输入，输出学生作答结果；(5)预测学生作答反应以及分析知识熟练程度变化情况。本发明方法从多个角度初始化学习者的学习诊断，以提高模型可解释性，同时，利用记忆网络在知识状态层面构建学习者知识熟练程度的迁移表示，不仅提高了推断学习者动态知识熟练程度的精度，而且增强了捕获试题序列中长期依赖性的能力。
一种基于记忆网络可解释动态认知诊断方法

[发明专利]一种共情对话生成方法及系统-CN202310420171.9在审
发明人：刘智;崔晨阳;戴志诚;刘三女牙 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06F16/332 文献下载
摘要：本发明提供一种共情对话生成方法及系统，属于自然语言处理领域，包括以下步骤：S1、获取对话数据集；S2、对数据集进行情感标注，并从常识知识库中获取常识知识；S3、对标注的情感和获取的常识知识编码，得到情感上下文向量和常识上下文向量；S4、将情感上下文向量和常识上下文向量融合为一个双重特征上下文向量；S5、利用历史对话序列估计出回复的情感状态，然后将该状态转化为一个混合情感矩阵；S6、将双重特征上下文向量和混合情感矩阵输入到多源解码器，生成回复；本发明通过情感和常识知识联合建模增强了情绪感知和共情表达，还通过推理回复的情感状态使生成的回复在情感上与真实场景一致。
一种对话生成方法系统

[发明专利]一种基于异构实体多关联图表征学习的知识追踪方法-CN202310557431.7在审
发明人：黄涛;陈津津;杨华利;胡盛泽;耿晶;张浩;刘三女牙;杨宗凯 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G06F16/26 文献下载
摘要：本发明涉及教育大数据挖掘领域，提供一种基于异构实体多关联图表征学习的知识追踪方法，包括以下步骤：(1)异构实体多关联图表征学习；(2)基于关联注意力机制的知识传播；(3)基于双重LSTM的多源知识状态学习。本发明方法综合利用异构图构建、节点信息聚合等技术方法，系统地对试题和概念之间的知识关联进行信息整合，全面考虑异构实体间的多关联，包括试题和概念之间的先决关联、相似关联和相关关联，从而提高试题表征的准确性，进一步科学、全面地对学习者学习情况进行预测，辅助教师进行精准教学。
一种基于实体关联图表学习知识追踪方法

[发明专利]一种基于超图神经网络的课程推荐方法-CN202310481997.6在审
发明人：粟柱;李亚峰;刘三女牙;杨宗凯 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06F16/9535 文献下载
摘要：本发明属于教育数字化领域，提供一种基于学习者与课程资源交互数据的超图神经网络的课程推荐方法，包括：处理得到的学习者与课程的交互数据，得到蕴含课程之间高阶关系的课程超图，对课程超图使用超图卷积神经网络表征课程之间的高阶关系；对学习者隐式社交关系网络使用图卷积神经网络进行节点编码，将每层得到的嵌入向量加权平均得到学习者最终的嵌入向量；训练超图卷积神经网络和图卷积神经网络；通过超图卷积神经网络和图卷积神经网络分别获得学习者嵌入向量和课程嵌入向量，通过向量点积操作得到学习者对于每门课程的预测得分。本发明能够很好的挖掘复杂图中非成对的高阶关系，以生成更加高效的嵌入向量，同时能够有效缓解数据稀疏性问题。
一种基于超图神经网络课程推荐方法

[发明专利]用于教学的智能多媒体课桌系统-CN202310456993.2在审
发明人：熊伟程;刘三女牙;向程冠;桑海伟 -专利权人：华中师范大学;贵州师范学院
申请日： 2023-04-26 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G09B5/06 文献下载
摘要：本发明提供用于教学的智能多媒体课桌系统，其通过课桌设备向用户提供在三维空间内形态可变的教学环境，保证不同用户使用多媒体课桌系统时能够获得针对性的教学实体环境调整；通过投影设备和声音播放设备为用户提供视觉和听觉上的多媒体教学信息，保证多媒体教学的丰富性；还利用视觉采集设备拍摄实时用户图像，为后续进行投影设备和声音播放设备调整提供可靠准确依据，当用户在教学过程中自身状态发生变化时，可及时自动调整投影设备和声音播放设备，保证用户在最佳状态下接收到多媒体教学信息，从而改善多媒体教学的体验性和智能性。
用于教学智能多媒体课桌系统

[发明专利]基于头部姿态和视线的课堂学习者状态分析方法及系统-CN202310501220.1在审
发明人：戴志诚;刘三女牙;杨宗凯;王富超;赵亮;朱晓亮;王春冉 -专利权人：华中师范大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06Q50/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于头部姿态和视线的课堂学习者状态分析方法及系统，包括：将学习者的各帧面部图像输入至头部姿态估计模型，获得各帧面部图像对应的头部姿态特征；将各帧面部图像输入至基于混合注意力机制的眼部特征提取模型，获得各帧面部图像对应的眼部特征；将头部姿态特征与眼部特征进行融合，获得各帧面部图像对应的视线方向；基于各帧面部图像对应的视线方向所在直线与教学内容展示区域所在平面的交点，确定各帧面部图像对应的注视点的坐标，结合各注视点与教学内容展示区域之间的相对位置关系，确定注视点的偏离率；基于头部姿态特征，以及注视点的偏离率，确定学习者的学习状态，提高了课堂学习者状态分析的效率、客观性和准确性。
基于头部姿态视线课堂学习者状态分析方法系统

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