摘要：提出將云模型理論應(yīng)用于智能教學(xué)系統(tǒng)的學(xué)生模型構(gòu)建中，建立一種基于云模型的學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，利用云對(duì)概念的貢獻(xiàn)程度進(jìn)行數(shù)據(jù)離散化，并引入云變換計(jì)算隸屬云，最后結(jié)合極大判定算法求出更加符合實(shí)際的學(xué)習(xí)質(zhì)量等級(jí)劃分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種新的評(píng)價(jià)方法得出的隸屬概念不僅能夠反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，還能夠反映出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的發(fā)揮穩(wěn)定性、心理素質(zhì)等情況，有利于提高智能教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用效率。
　　關(guān)鍵詞：智能教學(xué)系統(tǒng)；云模型；學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)
　　
　　隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)教育有了更高的期望，傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)已難以滿足人性化和智能化的需求。智能教學(xué)系統(tǒng)因其具有智能性、高效性、穩(wěn)定性、個(gè)性化和共享性等特點(diǎn)，逐漸受到人們的關(guān)注。然而它在為學(xué)習(xí)者提供了許多潛在優(yōu)越性的同時(shí)，實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展也顯現(xiàn)了一些不足之處。當(dāng)前的教學(xué)系統(tǒng)往往還是以學(xué)生單方面獲取知識(shí)和單調(diào)機(jī)械的評(píng)價(jià)測(cè)試為主，學(xué)生無(wú)法深入了解自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題及制約學(xué)習(xí)效率的因素，教師也無(wú)法從系統(tǒng)中獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。因此，本文在深入研究云理論的基礎(chǔ)上，將云模型引入智能教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用研究中彌補(bǔ)不足，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師及智能教學(xué)系統(tǒng)三者間的有效互動(dòng)。
　　1基于云理論的評(píng)估方法
　　在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，定性評(píng)價(jià)一直都受到人們的廣泛關(guān)注，如：評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)、評(píng)估復(fù)雜工程等[1]。在教學(xué)系統(tǒng)中，只有通過(guò)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，才能使學(xué)生清楚地了解到自己掌握知識(shí)的程度，這種評(píng)價(jià)既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也可以檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，因此具有重要的理論和實(shí)際意義。90年代初，人們提出了以云模型為核心的云理論，它是一種定性語(yǔ)言值與定量數(shù)值之間轉(zhuǎn)換的重要方法。利用云模型構(gòu)建學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)估模型，能有效地對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行軟劃分，實(shí)現(xiàn)模糊分類(lèi)，提高評(píng)估的信任度，所以云理論為評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)質(zhì)量模型提供了一個(gè)新的視野和角度。
　　目前，云模型已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)，如C41SR系統(tǒng)、電子產(chǎn)品、軍事電子信息系統(tǒng)等的綜合性能和效能評(píng)估中[2-3]。針對(duì)評(píng)估中的定性變量與定量變量具有的不同特征，應(yīng)采用不同方向、不同種類(lèi)的云模型進(jìn)行處理。在具有多層次和多目標(biāo)的智能教學(xué)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)質(zhì)量的評(píng)價(jià)往往涉及多種因素，單純使用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確、完整地實(shí)現(xiàn)評(píng)估，因此，將云理論引入學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型以改善現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法的不足很有必要。
　　1.1正態(tài)云的普適性
　　云模型把隨機(jī)性和模糊性結(jié)合起來(lái)，并揭示了兩者內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性。其中，正態(tài)分布的云模型體現(xiàn)了概念的不確定性，該模型具有普遍適用性，直接或簡(jiǎn)單地對(duì)定性與定量進(jìn)行了相互轉(zhuǎn)換，并將正態(tài)云的普適性應(yīng)用于學(xué)習(xí)質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法中。
　　從正態(tài)云的數(shù)學(xué)性質(zhì)可知，云滴構(gòu)成的隨機(jī)變量X的期望為：EX=Ex；方差為： 。因此，滿足正態(tài)分布的前提條件是：若干個(gè)獨(dú)立的、微小的隨機(jī)因素，這些因素之間單獨(dú)的作用較小，而且相對(duì)均勻，那么這一現(xiàn)象可以近似地看作是正態(tài)分布[4]。依據(jù)上述條件我們很容易判斷出X的隨機(jī)分布并不是一個(gè)正態(tài)分布。然而，在許多情況下，影響結(jié)果的各因素中，往往是作用比較突出的某一種或幾種因素，這些因素之間又存在著關(guān)聯(lián)性。在這種情況下，若簡(jiǎn)單地利用正態(tài)分布來(lái)分析，難以真實(shí)地反映客觀情況。鑒于上述問(wèn)題，正態(tài)云提供了超熵He，用于弱化形成正態(tài)分布的條件。
　　產(chǎn)生泛正態(tài)分布的條件不像正態(tài)分布要求那么嚴(yán)格，因此在實(shí)際研究應(yīng)用中，雖然將許多情況近似地看成是正態(tài)分布進(jìn)行處理，但它并不一定會(huì)符合正態(tài)分布的產(chǎn)生條件，這種泛正態(tài)反而更接近客觀實(shí)際，也就是泛正態(tài)的普適性意義比正態(tài)分布更廣泛，當(dāng)He=0時(shí)，云X分布將變?yōu)檎龖B(tài)分布。另外，正態(tài)云云滴的概率密度函數(shù)是固定的，它與數(shù)字特征沒(méi)有任何關(guān)系。以上描述對(duì)用語(yǔ)言值表示的任何概念具有不同的含義，在論域空間中的分布和物理意義也不同，并且所有云滴的表現(xiàn)