CN110867105A - 一种基于边缘计算的家庭学习监督方法和系统 - Google Patents

一种基于边缘计算的家庭学习监督方法和系统 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种基于边缘计算的家庭学习监督方法和系统。该方法包括：在学生端配置边缘计算节点，在校园端配置边缘计算控制节点边缘计算控制节点能够向边缘计算节点发布指令、数据并能采集指定边缘计算节点的数据；采集边缘计算节点对应学生的历史学习状态，根据学习状态确定学生的辅导类型，接收边缘计算控制节点发送的学习指示，结合辅导类型，产生适合学生的学习方案；持续采集边缘计算节点对应学生的学习状态，通过学生学习过程中的反应时间、面部表情、以及操作日志判断学生是否出现学习问题；在学生出现学习问题的情况下，根据学习问题自动检索、汇总复习内容，提供给学生选择。本申请通过边缘计算技术提高了家庭学习的效率。

Description

一种基于边缘计算的家庭学习监督方法和系统
技术领域
本申请涉及边缘计算及学习监控领域，尤其涉及一种基于边缘计算的家庭学习监督方法和系统。
背景技术
目前教育方式下，学校教育很难与家庭进行互动，一方面，老师布置完作业后不能实时监督学生在家庭的完成情况，只能在第二天学生交作业批改后才能了解学生的掌握情况；另一方面，学生家长在家庭中也不能根据学校的学习要求正确地进行辅导，学生自己在学习过程中遇到问题也不能科学的解决，而且学生由于自控能力差，不能把控学习效率。
边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近服务。边缘计算通过给予网络边缘设备一定的计算能力和存储能力，形成“智能终端—边缘计算节点—云数据中心”三层系统结构，在网络的边缘提供通信和IT服务、存储和计算资源，以降低应用的处理延迟以及更有效地利用移动网络。传统家庭学习监控过程中，一般采用客户端采集，服务器端汇总统计的模式进行，客户端不具备计算能力，所有数据均需发回服务器端进行统计分析作业，客户端之间也不能进行协同工作，所有数据、资源的调配均需在服务器端进行，这样不能实时解决学生困难，加重了服务器的计算压力，并且存在大量的通信延迟，严重影响了学生的学习效率。因此，可以考虑基于边缘计算技术进行家庭学习监控。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于边缘计算的家庭学习监督方法和系统，降低学习监控处理延时，解决目前学生学习过程中，数据存储、更新效率低的技术问题。
基于上述目的，本申请提出了一种基于边缘计算的家庭学习监督方法，包括：
在学生端配置边缘计算节点，在校园端配置边缘计算控制节点，所述边缘计算节点之间能够进行双向通信，所述边缘计算控制节点能够向所述边缘计算节点发布指令、数据并能采集指定边缘计算节点的数据；
采集所述边缘计算节点对应学生的历史学习状态，根据所述学习状态确定所述学生的辅导类型，接收所述边缘计算控制节点发送的学习指示，结合所述辅导类型，产生适合所述学生的学习方案；
持续采集所述边缘计算节点对应学生的学习状态，通过所述学生学习过程中的反应时间、面部表情、以及操作日志判断所述学生是否出现学习问题；
在所述学生出现学习问题的情况下，根据所述学习问题自动检索、汇总复习内容，提供给所述学生选择。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述边缘计算节点无法检索到复习内容的情况下，将所述学生出现的学习问题发送至所述边缘计算控制节点，请求控制节点进行处理；
接收所述控制节点返回的复习内容，补充至所述边缘计算节点的存储库中。
在一些实施例中，所述方法还包括：
持续采集所述学生的学习状态，发送至所述边缘计算控制节点；
接收所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较结果；
在发现所述学生的学习状态偏离所述同类学生学习状态的情况下，向所述学生发出督导指示。
在一些实施例中，所述方法还包括：
按照学生学习兴趣和学习水平，所述边缘计算控制节点将所述边缘计算节点划分为多个学习域；
每个所述学习域中的边缘计算节点能够相互通信，并共享所述学习状态。
在一些实施例中，所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较，通过公式：
Figure BDA0002244925110000021
进行计算，其中，Sim(i，j)为学习内容u在学生i和学生j处的学习状态比较结果，Uij表示同时对学习内容学习的学生集合，rui和ruj分别表示学生i和学生j学习所述学习内容u时的学习状态。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在判断学生出现学习问题时，向第一邻接边缘计算节点发送重点采集提示；
所述第一邻接边缘计算节点根据所述重点采集提示提高识别参数阈值；
在所述第一邻接边缘计算节点识别出对应的学生同样存在学习问题时，再次向与所述第一邻接边缘计算节点邻接的第二邻接边缘计算节点发送重点采集提示，以此类推；
所述第一及第二边缘计算节点向所述边缘计算控制节点发送学习问题报告。
基于上述目的，本申请还提出了一种基于边缘计算的家庭学习监督系统，包括：
配置模块，用于在学生端配置边缘计算节点，在校园端配置边缘计算控制节点，所述边缘计算节点之间能够进行双向通信，所述边缘计算控制节点能够向所述边缘计算节点发布指令、数据并能采集指定边缘计算节点的数据；
辅导模块，用于采集所述边缘计算节点对应学生的历史学习状态，根据所述学习状态确定所述学生的辅导类型，接收所述边缘计算控制节点发送的学习指示，结合所述辅导类型，产生适合所述学生的学习方案；
判断模块，用于持续采集所述边缘计算节点对应学生的学习状态，通过所述学生学习过程中的反应时间、面部表情、以及操作日志判断所述学生是否出现学习问题；
检索模块，用于在所述学生出现学习问题的情况下，根据所述学习问题自动检索、汇总复习内容，提供给所述学生选择。
在一些实施例中，所述系统还包括：
请求模块，用于在所述边缘计算节点无法检索到复习内容的情况下，将所述学生出现的学习问题发送至所述边缘计算控制节点，请求控制节点进行处理；
补充模块，用于接收所述控制节点返回的复习内容，补充至所述边缘计算节点的存储库中。
在一些实施例中，所述系统还包括：
划分模块，用于按照学生学习兴趣和学习水平，所述边缘计算控制节点将所述边缘计算节点划分为多个学习域；
通信模块，用于每个所述学习域中的边缘计算节点能够相互通信，并共享所述学习状态。
在一些实施例中，所述系统还包括：
发送模块，用于持续采集所述学生的学习状态，发送至所述边缘计算控制节点；
比较模块，用于接收所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较结果；
指示模块，用于在发现所述学生的学习状态偏离所述同类学生学习状态的情况下，向所述学生发出督导指示。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督方法的流程图。
图2示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督方法的流程图。
图3示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督系统的构成图。
图4示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督系统的构成图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督方法的流程图。如图1所示，该基于边缘计算的家庭学习监督方法包括：
步骤S101、在学生端配置边缘计算节点，在校园端配置边缘计算控制节点，所述边缘计算节点之间能够进行双向通信，所述边缘计算控制节点能够向所述边缘计算节点发布指令、数据并能采集指定边缘计算节点的数据。
具体来说，在进行学生端边缘计算节点配置的时候，可以考虑学生的年龄、性别、兴趣、历史学习情况、学习伙伴情况等信息。边缘计算节点获取学生的特征后，可以通过本地边缘计算节点，也可以本地计算节点和边缘计算控制节点共同通过数据分析、机器学习等技术手段，实现根据学生特征推送学习内容，并生成学习辅导策略，达到“因材施教”的目的。
更进一步，校园端设置的边缘计算控制节点并不是狭义上的校园端，校园端是一个虚拟的概念，可以任意指定一个节点成为所述校园端设置的边缘计算控制节点。举例来说，校园端设置的边缘计算控制节点，可以设置在校园的边缘计算节点上，也可以设置在老师家里的边缘计算节点上，甚至还可以是老师随身携带的可移动边缘计算节点。这样，对学生的管理和互动可以随时随地进行，增加了系统的灵活性。
同样的，对于普通的边缘计算节点而言，也可以是一个虚拟的概念，也就是说，同一个学生可以在多个边缘计算节点登录自己的账号，这样，使得学生的学习和互动也可以随时随地进行，提高了学生学习的效率。
步骤S102、采集所述边缘计算节点对应学生的历史学习状态，根据所述学习状态确定所述学生的辅导类型，接收所述边缘计算控制节点发送的学习指示，结合所述辅导类型，产生适合所述学生的学习方案。
具体来说，学生的历史学习状态既可以包括学生学习与指定知识点相关联的前期知识点的学习状态，也可以包括学习该指定知识点过程中的学习状态，还可以包括老师对其的评价等。在数据质量方面，边缘计算节点可以定期对学生的历史学习状态进行统计分析，得出学生在指定时间、指定时间段等多种不同维度的学习状态，并把该统计分析得出的结果充实到所述历史学习状态中，从而无限贴近学生的真实学习状态。
步骤S103、持续采集所述边缘计算节点对应学生的学习状态，通过所述学生学习过程中的反应时间、面部表情、以及操作日志判断所述学生是否出现学习问题。
在一种实施方式中，可以通过如作业完成效果、学生操作日志、学生面部特征等多种表征数据，充分利用边缘计算的优势，全面提取学生的学习状态。
具体来说，作业完成效果表征了学生的学习效果，在家庭学习进行过程中，边缘计算节点对学生的作业完成效果进行分析，还可以在新课预习的过程中有针对性地对以往掌握比较薄弱的学习内容进行复习指导。
学生操作日志表征了学生对学习内容的了解情况，如果学生一直在查找某一知识点，或者学生一直停留在某一知识点的学习时，则说明学生对所学内容掌握得不是很好，则可以指定的内容进行辅导资料的推送；如果学生对于某一知识点的浏览速度很快，且对应作业的完成质量很高，则说明学生对该知识点掌握得比较好，此时可以对学生进行鼓励，或适当加快学习节奏。
学生的面部神态也是学习效果的一个重要体现，边缘计算节点可以通过设置人脸识别装置，对学生学习时的神态进行采集、分析。例如，当学生表情凝重时，可以适当放慢课堂节奏，并尝试根据学习内容中的难点向学生推送相关知识点的讲解。
步骤S104、在所述学生出现学习问题的情况下，根据所述学习问题自动检索、汇总复习内容，提供给所述学生选择。
具体来说，当一个学生出现异常时，有必要对整个学习网络进行诊断，防止其他学生也遇到相同的问题而影响学习效率，也避免了大量学生同时向边缘计算控制节点反馈异常。异常现象一般包括边缘计算节点的死机、边缘计算网络的瘫痪、信息传输故障、学习内容丢失等。
图2示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督方法的流程图。
在一种实施方式中，所述方法还包括：
步骤S105、在所述边缘计算节点无法检索到复习内容的情况下，将所述学生出现的学习问题发送至所述边缘计算控制节点，请求控制节点进行处理。
步骤S106、接收所述控制节点返回的复习内容，补充至所述边缘计算节点的存储库中。
举例来说，每个本地边缘计算节点有一定的计算分析能力，可以对学生的学习情况，作业掌握情况等进行判断分析，也具有一定的存储能力，可以存储学生感兴趣的课程内容。通过边缘计算节点之间的协同分析处理，可以交换学生之间的学习情况，扩散学习内容及材料，分享学习经验，减轻了边缘计算控制节点的处理压力。
当边缘计算节点经过一定跳数的资源请求后均未发现可以提供协助的邻居边缘计算节点时，可以直接向边缘计算控制节点发送协助请求，以减少进一步等待协助耗费的时间。
在一种实施方式中，所述方法还包括：
步骤S107、持续采集所述学生的学习状态，发送至所述边缘计算控制节点；
步骤S108、接收所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较结果；
步骤S109、在发现所述学生的学习状态偏离所述同类学生学习状态的情况下，向所述学生发出督导指示。
具体来说，边缘计算控制节点与边缘计算节点之间的学生学习情况采集是实时的，也就是说，边缘计算节点一直在采集每个学生的学习情况，并在本地边缘计算节点的运算能力范围内进行运算分析，根据本地边缘计算节点运算的初步结果，对于有必要的(例如出现故障、学习情况异常等)，将发送给边缘计算控制节点进行处理。而且，边缘计算控制节点还可以主动地对各边缘计算节点和边缘计算节点进行信息的调取，以确保每个边缘计算节点和边缘计算节点的正常工作。
在一种实施方式中，所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较，通过公式：
Figure BDA0002244925110000071
进行计算，其中，Sim(i，j)为学习内容u在学生i和学生j处的学习状态比较结果，Uij表示同时对学习内容学习的学生集合，rui和ruj分别表示学生i和学生j学习所述学习内容u时的学习状态。
在一种实施方式中，所述方法还包括：
步骤S110、按照学生学习兴趣和学习水平，所述边缘计算控制节点将所述边缘计算节点划分为多个学习域；
步骤S111、每个所述学习域中的边缘计算节点能够相互通信，并共享所述学习状态。
举例来说，学生中学习兴趣、进度类似的学生可以组成学习小组，通过组建边缘学习网络的形式，形成线上智能学习小组，这种学习小组在网络划分上可以体现为一个学习域。学习域中的边缘计算节点之间将互通学习进度，并可以通过大数据分析的方式，向未学习的学生提示课程的重难点，推送邻居边缘计算节点中学生的学习经验，交流学习方法和思维模式。
例如，边缘计算节点A对应的学生在学习过程中，学到第i个知识点时比较迷惑，A自动进行了标记，边缘计算控制节点A自动向学生推送了i知识点的相关理解材料。此时，当边缘计算节点A邻接的B节点对应学生进行学习时，可以告知B节点i知识点被多少学生进行了标记，理解方式和材料都有哪些，这样就方便了B节点对应学生的学习。
在一种实施方式中，所述方法还包括：
步骤S112、在判断学生出现学习问题时，向第一邻接边缘计算节点发送重点采集提示；
步骤S113、所述第一邻接边缘计算节点根据所述重点采集提示提高识别参数阈值；
步骤S114、在所述第一邻接边缘计算节点识别出对应的学生同样存在学习问题时，再次向与所述第一邻接边缘计算节点邻接的第二邻接边缘计算节点发送重点采集提示，以此类推；
步骤S115、所述第一及第二边缘计算节点向所述边缘计算控制节点发送学习问题报告。
具体来说，通过教育规律可以发现，一般在学习过程中，学生面对的学习问题会出现共性规律，也就是说学生1遇到的学习问题，在学生2和3学习过程中也很有可能会出现。因此，结合边缘计算的优势，一旦在A节点识别出学生出现学生问题后，将自动提高与其邻接的节点B的识别灵敏度(该识别灵敏度的提高，通过提高参数阈值来实现)，从而可以提高节点B识别出其所对应学生遇到该问题的效率。
在一种实施方式中，边缘计算节点将学习内容返回计算中，边缘计算控制节点在掌握了一定量数据后，可以对学习效果进行分析，判断整个课程设计的合理性，对课程的重难点进行分析，并有针对性地调整课程内容和进度。
另外，当一台边缘计算节点发生故障时，可以立即向邻居边缘计算节点发送协助请求，邻居边缘计算节点可以向本地服务器提供教学服务，从而防止学习内容的中断，不影响学生的正常学习。
在边缘学习网络中，学生学习状态经过采集、分析后，以定向组播的形式向边缘学习网络中指定的多个邻居服务器进行传输，而没有采用传统的广播形式，这是因为，一方面，本地边缘计算服务器具有一定的计算能力，能够分析计算出哪些邻居边缘计算节点需要这些数据；另一方面，采用组播的形式进行传输可以大幅减小网络负载，避免高峰学习时出现网络拥塞。
图3示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督系统的构成图。该基于边缘计算的家庭学习监督系统，包括：
配置模块301，用于在学生端配置边缘计算节点，在校园端配置边缘计算控制节点，所述边缘计算节点之间能够进行双向通信，所述边缘计算控制节点能够向所述边缘计算节点发布指令、数据并能采集指定边缘计算节点的数据；
辅导模块302，用于采集所述边缘计算节点对应学生的历史学习状态，根据所述学习状态确定所述学生的辅导类型，接收所述边缘计算控制节点发送的学习指示，结合所述辅导类型，产生适合所述学生的学习方案；
判断模块303，用于持续采集所述边缘计算节点对应学生的学习状态，通过所述学生学习过程中的反应时间、面部表情、以及操作日志判断所述学生是否出现学习问题；
检索模块304，用于在所述学生出现学习问题的情况下，根据所述学习问题自动检索、汇总复习内容，提供给所述学生选择。
图4示出根据本发明实施例的基于边缘计算的家庭学习监督系统的构成图。
在一种实施方式中，所述系统还包括：
请求模块305，用于在所述边缘计算节点无法检索到复习内容的情况下，将所述学生出现的学习问题发送至所述边缘计算控制节点，请求控制节点进行处理；
补充模块306，用于接收所述控制节点返回的复习内容，补充至所述边缘计算节点的存储库中。
在一种实施方式中，所述系统还包括：
划分模块307，用于按照学生学习兴趣和学习水平，所述边缘计算控制节点将所述边缘计算节点划分为多个学习域；
通信模块308，用于每个所述学习域中的边缘计算节点能够相互通信，并共享所述学习状态。
在一种实施方式中，所述系统还包括：
发送模块309，用于持续采集所述学生的学习状态，发送至所述边缘计算控制节点；
比较模块310，用于接收所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较结果；
指示模块311，用于在发现所述学生的学习状态偏离所述同类学生学习状态的情况下，向所述学生发出督导指示。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于边缘计算的家庭学习监督方法，其特征在于，包括：
在学生端配置边缘计算节点，在校园端配置边缘计算控制节点，所述边缘计算节点之间能够进行双向通信，所述边缘计算控制节点能够向所述边缘计算节点发布指令、数据并能采集指定边缘计算节点的数据；
采集所述边缘计算节点对应学生的历史学习状态，根据所述学习状态确定所述学生的辅导类型，接收所述边缘计算控制节点发送的学习指示，结合所述辅导类型，产生适合所述学生的学习方案；
持续采集所述边缘计算节点对应学生的学习状态，通过所述学生学习过程中的反应时间、面部表情、以及操作日志判断所述学生是否出现学习问题；
在所述学生出现学习问题的情况下，根据所述学习问题自动检索、汇总复习内容，提供给所述学生选择。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述边缘计算节点无法检索到复习内容的情况下，将所述学生出现的学习问题发送至所述边缘计算控制节点，请求控制节点进行处理；
接收所述控制节点返回的复习内容，补充至所述边缘计算节点的存储库中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
持续采集所述学生的学习状态，发送至所述边缘计算控制节点；
接收所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较结果；
在发现所述学生的学习状态偏离所述同类学生学习状态的情况下，向所述学生发出督导指示。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照学生学习兴趣和学习水平，所述边缘计算控制节点将所述边缘计算节点划分为多个学习域；
每个所述学习域中的边缘计算节点能够相互通信，并共享所述学习状态。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较，通过公式：
Figure FDA0002244925100000011
进行计算，其中，Sim(i，j)为学习内容u在学生i和学生j处的学习状态比较结果，Uij表示同时对学习内容学习的学生集合，rui和ruj分别表示学生i和学生j学习所述学习内容u时的学习状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判断学生出现学习问题时，向第一邻接边缘计算节点发送重点采集提示；
所述第一邻接边缘计算节点根据所述重点采集提示提高识别参数阈值；
在所述第一邻接边缘计算节点识别出对应的学生同样存在学习问题时，再次向与所述第一邻接边缘计算节点邻接的第二邻接边缘计算节点发送重点采集提示，以此类推；
所述第一及第二边缘计算节点向所述边缘计算控制节点发送学习问题报告。
7.一种基于边缘计算的家庭学习监督系统，其特征在于，包括：
配置模块，用于在学生端配置边缘计算节点，在校园端配置边缘计算控制节点，所述边缘计算节点之间能够进行双向通信，所述边缘计算控制节点能够向所述边缘计算节点发布指令、数据并能采集指定边缘计算节点的数据；
辅导模块，用于采集所述边缘计算节点对应学生的历史学习状态，根据所述学习状态确定所述学生的辅导类型，接收所述边缘计算控制节点发送的学习指示，结合所述辅导类型，产生适合所述学生的学习方案；
判断模块，用于持续采集所述边缘计算节点对应学生的学习状态，通过所述学生学习过程中的反应时间、面部表情、以及操作日志判断所述学生是否出现学习问题；
检索模块，用于在所述学生出现学习问题的情况下，根据所述学习问题自动检索、汇总复习内容，提供给所述学生选择。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
请求模块，用于在所述边缘计算节点无法检索到复习内容的情况下，将所述学生出现的学习问题发送至所述边缘计算控制节点，请求控制节点进行处理；
补充模块，用于接收所述控制节点返回的复习内容，补充至所述边缘计算节点的存储库中。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
划分模块，用于按照学生学习兴趣和学习水平，所述边缘计算控制节点将所述边缘计算节点划分为多个学习域；
通信模块，用于每个所述学习域中的边缘计算节点能够相互通信，并共享所述学习状态。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
发送模块，用于持续采集所述学生的学习状态，发送至所述边缘计算控制节点；
比较模块，用于接收所述边缘计算控制节点返回的与同类学生学习状态的比较结果；
指示模块，用于在发现所述学生的学习状态偏离所述同类学生学习状态的情况下，向所述学生发出督导指示。
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