KR102040400B1 - System and method for providing user-customized questions using machine learning - Google Patents

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KR102040400B1 KR1020180049438A KR20180049438A KR102040400B1 KR 102040400 B1 KR102040400 B1 KR 102040400B1 KR 1020180049438 A KR1020180049438 A KR 1020180049438A KR 20180049438 A KR20180049438 A KR 20180049438A KR 102040400 B1 KR102040400 B1 KR 102040400B1
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Abstract

According to the present invention, provided is a system to provide user-customized questions by using machine learning. The system includes: a communication module receiving a request for setting expected questions from a user terminal, and transmitting the expected questions to the user terminal in response to the request; a database storing textbook paragraph information, sample question information and expected question information; a grammar extraction module extracting key grammar information and subsidiary grammar information from the textbook paragraph stored in the database; a sample question analysis module analyzing the types and difficulty levels of the sample question information stored in the database; an expected question learning module generating an artificial neural network for inferring the expected question information based on the textbook paragraph information and the sample question information; and an expected question setting module extracting the expected questions based on the key grammar information and subsidiary grammar information extracted by the grammar extraction module and the types and difficulty levels of the sample question information analyzed by the sample question analyzing module.

Description

머신러닝을 이용한 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING USER-CUSTOMIZED QUESTIONS USING MACHINE LEARNING} SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING PROBLEMS USING MACHINE LEARNING {SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING USER-CUSTOMIZED QUESTIONS USING MACHINE LEARNING}

본 개시는 머신러닝(Machine learning)을 이용한 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사용자의 학습효율을 향상시키기 위해 인공신경망을 이용하여 사용자의 학습 능력, 학습 진도 등을 분석하여 사용자에게 개별화된 맞춤형 예상문제를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a system and a method for providing a customized problem using machine learning, and more particularly, to analyze a user's learning ability, learning progress, and the like using an artificial neural network to improve the learning efficiency of the user. The present invention relates to a system and a method for providing a user with a personalized anticipated problem.

통상적으로, 교육 제공 방법은, 학원이나 방문 등을 통한 오프라인 교육 또는 이러닝(E-learning)과 같은 ICT(Information and Communication Technology)를 활용하여 학습할 수 있는 온라인 교육으로 나눌 수 있다. 이러한 교육 방법들은, 다수의 학습자(또는 사용자)에게 제공되기 위해 일반적으로 평균 학습자의 수준에 맞춰진 학습자료와 학습서비스를 제공한다. In general, the education providing method may be divided into offline education through an institute or visiting, or online education that can be learned using ICT (Information and Communication Technology) such as E-learning. These teaching methods provide learning materials and learning services that are generally tailored to the average learner's level in order to be provided to multiple learners (or users).

예를 들어, 학원 교육의 경우, 개개인의 학업 수준과는 상관없이 다수의 학습자들을 대상으로 하여 동일한 교육 내용을 제공하는 경우가 대부분이기 때문에, 개개인의 학업수준 또는 각 학교별로 출제되는 시험의 경향이나 난이도 수준에 맞는 학습을 제공 받기 어렵다. 또한, 오프라인 교육의 경우에는 학습자(또는 사용자)가 학습서비스를 제공받기 위해서는 학원으로 이동해야 하기 때문에, 그에 따른 상당한 시간과 노력이 소요된다. For example, in the case of academy education, since many students provide the same education content to a large number of learners regardless of their academic level, the tendency of the test of individual academic level or school Difficulty in learning at the level of difficulty. In addition, in the case of offline education, learners (or users) need to move to academy in order to be provided with learning services, and therefore, it takes considerable time and effort.

근래에 들어, ICT의 발달로 인해 오프라인 교육의 문제점을 해결할 수 있는 온라인 교육의 제공이 보편화되었다. 예를 들어, 이러닝(E-learning)은, 학습자(또는 사용자)가 학습자 단말기를 통해 원하는 시간과 장소에서 학습할 수 있으며, 학습내용에 대한 예상문제를 풀어볼 수 있는 환경을 제공한다. 또한, 학습자가 학습방법과 학습진도에 대해 결정할 수 있기 때문에, 시간과 장소에 구애되지 않고, 수준별 학습이 가능하다. In recent years, due to the development of ICT, the provision of online education to solve the problem of offline education has become popular. For example, E-learning provides a environment in which a learner (or user) can learn at a desired time and place through the learner's terminal, and can solve an expected problem about the learning content. In addition, since learners can decide on the learning method and the progress of learning, it is possible to learn by level, regardless of time and place.

하지만, 온라인 교육의 경우, 수준별 학습이 가능할 지라도, 학습자(또는 사용자)가 재학중인 학교의 시험문제 성향 또는 개인별 취약점에 맞춘 학습자료 및 학습서비스 제공하는 것에는 한계가 있다. 국가수준 학업성취도 평가에서도 보여지듯이, 각 학교마다 학생들의 평균 학업수준이 다르며, 학교별로 출제되는 시험문제의 난이도와 유형이 다르다. 교사는 학생들의 평균 학업수준 및 환경 그리고, 동료 교사들의 성향을 고려하여 시험문제를 출제하기 때문에, 각 학교의 기출문제는 그 학교만의 고유한 성향을 갖게 된다. 따라서, 이와 같이 각 학교별 시험문제 출제 성향이 모두 다르기 때문에, 각 학교별로 출제되는 시험의 난이도 또는 출제 유형에 맞는 예상문제나 학습서비스를 제공하기 어렵다. 또한, 학습자들 각각이 가지고 있는 취약점이 각기 다르기 때문에, 기존의 온라인 교육을 통해서는 학습효율을 개선시키는데 어려움이 있다. However, in the case of online education, even if the level of learning is possible, there is a limit in providing learning materials and learning services tailored to the test tendency or individual vulnerability of the school where the learner (or user) is attending. As shown in the national level academic achievement test, each school has a different average student's academic level, and the difficulty and type of test questions that are given by each school. Teachers make exam questions in consideration of the average academic level and environment of the students and the inclinations of their fellow teachers, so each school's past questions have their own inclination. Therefore, since the test tendency of each school is different from each other, it is difficult to provide the expected problem or learning service suitable for the difficulty of the test or the type of questions to be asked by each school. In addition, because each learner has a different vulnerability, it is difficult to improve learning efficiency through existing online education.

위에서 설명한 바와 같이 정형화된 교육 제공 방법들은 학습자(또는 사용자)에게 개별화된 학습서비스를 제공하는데 어려움이 있다. 따라서, 기존 교육 제공 방법들의 문제점들을 극복하고, 학습자의 학습효율을 향상시킬 수 있는 사용자 맞춤형 예상문제를 제공할 필요성이 있다.
[선행기술문헌]
1. 한국 특허 등록특허공보 제10-1775133호(2017.08.30)
2. 한국 특허 등록특허공보 제10-1129601호(2012.03.16)
As described above, formal education provision methods have difficulty in providing individualized learning services to learners (or users). Therefore, there is a need to provide a user-specific prediction problem that can overcome the problems of existing education providing methods and improve the learning efficiency of learners.
[Preceding technical literature]
1. Korea Patent Registration No. 10-1775133 (2017.08.30)
2. Korean Patent Registration Publication No. 10-1129601 (2012.03.16)

본 명세서에 개시되는 실시예들은, 인공신경망을 이용하여 사용자에게 개별화된 맞춤형 예상문제를 제공함으로써, 사용자의 학습효율 및 문제 적중률을 높일 수 있는 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.Embodiments disclosed herein, to provide a user-specific problem providing system and method that can increase the learning efficiency and problem hit rate of the user by providing a personalized customized prediction problem using the artificial neural network.

본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템은, 사용자 단말기로부터 예상문제의 출제 요청을 수신하고, 출제 요청에 응답하여 예상문제를 사용자 단말기로 전송하는 통신모듈, 교과서지문 정보, 기출문제 정보 및 예상문제 정보를 저장하는 데이터베이스, 출제 요청에 기초하여, 데이터베이스에 저장된 교과서지문 정보로부터 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출하는 문법 추출모듈, 데이터베이스에 저장된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도를 분석하는 기출문제 분석모듈, 교과서지문 정보 및 기출문제 정보에 기초하여, 예상문제 정보를 추론할 수 있는 인공신경망을 생성하는 예상문제 학습모듈 및 문법 추출모듈로부터 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보, 및 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여, 예상문제를 추출하는 예상문제 출제모듈을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a user-customized problem providing system may include a communication module for receiving a question request of an expected problem from a user terminal and transmitting the expected problem to the user terminal in response to the question request, textbook fingerprint information, and problem information. And a database for storing expected problem information, a grammar extraction module for extracting key grammar information and additional grammar information from textbook fingerprint information stored in the database, and analyzing the problem type and difficulty of the existing problem information stored in the database. Focused grammar information and additional grammar information extracted from the prediction problem learning module and the grammar extraction module to generate an artificial neural network that can infer the expected problem information based on the previous problem analysis module, textbook fingerprint information, and previous problem information. Problem of previous problem information analyzed by problem analysis module Based on the type and degree of difficulty, it may comprise estimated problem questions module for extracting the estimated problem.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 방법은, 통신모듈에 의해, 사용자 단말기로부터 네트워크를 통해 예상문제 출제 요청을 수신하는 단계, 문법 추출모듈에 의해, 출제 요청에 기초하여, 데이터베이스에 저장된 교과서지문 정보로부터 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출하는 단계, 기출문제 분석모듈에 의해, 데이터베이스에 저장된 교과서지문 정보의 문제 유형 및 난이도를 분석하는 단계, 교과서지문 정보 및 기출문제 정보에 기초하여 예상문제 정보를 추론할 수 있도록 학습된 인공신경망에 의해, 문법 추출모듈로부터 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보, 및 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여, 예상문제를 추출하는 단계 및 통신모듈에 의해, 사용자 단말기로 예상문제를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the user-specific problem providing method according to an embodiment of the present disclosure, the communication module, the step of receiving the expected problem question from the user terminal through the network, by the grammar extraction module, based on the question request, the database Extracting the key grammar information and additional grammar information from the textbook fingerprint information stored in the; analyzing the problem type and difficulty of the textbook fingerprint information stored in the database by the previous problem analysis module; based on the textbook fingerprint information and the previous problem information Based on the problem type and difficulty of the core grammar information and additional grammar information extracted from the grammar extraction module and the previous problem information analyzed by the previous problem analysis module by the artificial neural network trained to infer predicted problem information By the step of extracting the expected problem and the communication module, It may comprise transmitting the problem.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 각 학교별 기출문제 정보 및 교과서지문 정보에 기초하여 학습된 인공신경망에 의해 추출된 예상문제를 사용자에게 제공함으로써, 사용자의 학습효율 및 문제 적중률을 높일 수 있다. 또한, 인공신경망이 학습하여 추론한 예상문제를 통해 사용자의 취약점을 파악할 수 있고, 이렇게 파악된 취약점에 따라 사용자에게 더욱 적합한 예상문제를 제공할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, by providing the user with an expected problem extracted by the artificial neural network learned based on the previous problem information and the textbook fingerprint information for each school, the learning efficiency and problem hit rate of the user may be increased. . In addition, the artificial neural network can learn the user's vulnerability through the predicted problem inferred by learning, and can provide a more suitable predictive problem for the user according to the identified vulnerability.

본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

본 개시의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템의 상세 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 인공신경망을 나타낸 구조도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 예상문제의 출제요청을 입력 받는 사용자 인터페이스의 화면을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 예상문제의 출제요청을 입력 받는 인터페이스의 화면을 나타내는 예시도이다.
도 7는 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 단말기로 제공된 예상문제에 대한 정보를 도시한 예시도이다.
Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings, which are described below, wherein like reference numerals denote similar elements, but are not limited thereto.
1 is a schematic diagram of a user customized problem providing system according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a user-customized problem providing system according to an exemplary embodiment.
3 is a structural diagram showing an artificial neural network according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a flowchart illustrating a user-customized problem providing method according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
5 is an exemplary diagram illustrating a screen of a user interface for receiving a question request for an expected problem according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
6 is an exemplary view illustrating a screen of an interface for receiving a question request for an expected problem according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
7 is an exemplary diagram illustrating information on an expected problem provided to a user terminal according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description, when there is a risk of unnecessarily obscuring the subject matter of the present disclosure, a detailed description of well-known functions and configurations will be omitted.

첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.In the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals. In addition, in the following description of the embodiments, it may be omitted to duplicate the same or corresponding components. However, even if the description of the component is omitted, it is not intended that such component is not included in any embodiment.

본 개시의 일 실시예에 따른 머신러닝을 이용한 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템은, 사용자(또는 학습자)에게 개별화된 학습서비스를 제공하기 위하여, 사용자의 학교, 학년 및 시험범위를 나타내는 단원 정보에 기초한 기출문제 정보 및/또는 교과서지문 정보에 대한 분석을 수행한다. 또한, 이 시스템은, 머신러닝의 방법 중 하나인 지도 학습(Supervised Learning)을 이용하여, 예상문제 정보를 추론할 수 있는 인공신경망을 생성하여 예상문제를 추출함으로써, 사용자의 맞춤형 예상문제 및/또는 학습서비스를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a system for providing a user-customized problem using machine learning may include a previous question based on unit information indicating a school, a grade, and a test range of a user in order to provide a personalized learning service to a user (or learner). Perform analysis of information and / or textbook fingerprint information. In addition, the system uses a supervised learning, which is one of the machine learning methods, to generate an artificial neural network capable of inferring predictive problem information, and extracts the predicted problem, thereby customizing the user's customized predicted problem and / or Learning services can be provided.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템(100)의 개략도이다. 도 1에 도시된 시스템(100)은, 사용자 단말기(110)로부터 사용자(또는 학습자)가 입력한 정보를 입력 받아 통신 네트워크(120)를 이용하여 예상문제 제공 서버(130)로 예상문제의 출제를 요청할 수 있다. 여기서, 사용자 단말기(110)는, 사용자로부터 예상문제의 출제 요청 정보를 수신할 수 있는 사용자 인터페이스를 구비한 적절한 단말장치일 수 있다. 예를 들어, 단말기(110)의 사용자 인터페이스는, 터치 디스플레이, 키보드, 마우스, 터치 펜 또는 스틸러스, 마이크로폰, 동작 인식 센서 등 중의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 단말기(110)는, 개인용 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 등 중의 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 1 is a schematic diagram of a user customized problem providing system 100 according to an embodiment of the present disclosure. The system 100 shown in FIG. 1 receives information input by a user (or learner) from the user terminal 110, and uses the communication network 120 to present a question to a prediction problem server 130. You can request Here, the user terminal 110 may be an appropriate terminal device having a user interface capable of receiving the question request information of the expected problem from the user. For example, the user interface of the terminal 110 may include one or more of a touch display, a keyboard, a mouse, a touch pen or a stylus, a microphone, a motion recognition sensor, and the like, but is not limited thereto. The terminal 110 may be any one of a personal computer, a smart phone, a tablet computer, and the like, but is not limited thereto.

예상문제 제공 서버(130)는, 교과서지문 정보 및 기출문제 정보를 데이터베이스에서 읽어올 수 있고, 이와 같이 읽어온 정보에 기초하여 인공신경망을 학습시킴으로써, 사용자가 입력한 정보에 기초하여 사용자의 개인별 또는 학교별 학업수준에 맞는 예상문제를 추론 및 생성할 수 있다. 여기서, 예상문제 제공 서버(130)는, 유선 또는 무선 네트워크를 통해 다른 장치와 통신할 수 있는 컴퓨팅 장치로서, CPU(central processing unit), GPU(graphic processing unit), DSP(digital signal processor) 등 중의 어느 하나를 이용하여 연산 동작을 수행할 수 있는 컴퓨팅 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The prediction problem providing server 130 may read textbook fingerprint information and past problem information from a database, and by learning an artificial neural network based on the information read in this manner, based on the information input by the user, Infer and generate predicted problems that are appropriate for school-specific academic levels. Here, the problem providing server 130 is a computing device that can communicate with other devices through a wired or wireless network, and includes a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), a digital signal processor (DSP), or the like. It may be a computing device capable of performing a calculation operation using any one, but is not limited thereto.

데이터베이스는, 출판사별 교과서지문 정보가 학교, 학년 및 단원별로 분류되어 저장되는 교과서 데이터베이스(DB)(132), 기출문제 정보가 학교, 학년 및 단원별로 분류되어 저장되는 기출문제 DB(134), 예상문제가 유형 및 난이도별로 분류되어 저장되는 예상문제 DB(136)를 포함할 수 있다. 여기서, 교과서 DB(132) 및 기출문제 DB(134)는, 통신 네트워크(120)를 통해, 복수의 학교 서버(140_1 내지 140_n) 및/또는 복수의 출판사 서버(150_1 내지 150_n)로부터 주기적으로 또는 비주기적으로(예를 들어, 실시간으로) 상기 교과서지문 정보 및/또는 상기 기출문제 정보의 업데이트 정보를 제공받아 저장할 수 있다. The database includes a textbook database (DB) 132, in which textbook fingerprint information by publisher is classified and stored by school, grade, and unit, and a preliminary problem DB (134), in which previous problem information is classified and stored by school, grade, and unit. The problem may include an expected problem DB 136 that is classified and stored by type and difficulty. Here, the textbook DB 132 and the previous question DB 134 are periodically or non-generated from the plurality of school servers 140_1 to 140_n and / or the plurality of publisher servers 150_1 to 150_n through the communication network 120. Periodically (eg, in real time), the textbook fingerprint information and / or update information of the previously asked question information may be received and stored.

일 실시예에서, 예상문제 제공 서버(130)는, 교과서 DB(132) 및 기출문제 DB(134)에서 교과서지문 정보와 기출문제 정보를 읽을 수 있다. 또한, 예상문제 제공 서버(130)는, 교과서지문 정보로부터 문법정보를 추출하고, 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도를 분석할 수 있다. 이러한 교과서지문 정보 및 기출문제 정보에 기초하여, 예상문제 제공 서버(130)는, 인공신경망을 지도 학습(Supervised Learning) 방식으로 학습시킬 수 있다. 예상문제 제공 서버(130)는, 학습된 인공신경망을 이용하여, 사용자 단말기(110)를 통해 입력 받은 사용자의 학교, 학년 및 시험범위를 나타내는 단원정보에 기초하여, 예상문제 정보를 추론하여 생성할 수 있다. In an embodiment, the expected problem providing server 130 may read textbook fingerprint information and past problem information from the textbook DB 132 and the past problem DB 134. In addition, the prediction problem providing server 130 may extract grammar information from the textbook fingerprint information and analyze the problem type and difficulty of the previous problem information. Based on the textbook fingerprint information and the previous problem information, the prediction problem providing server 130 may learn the artificial neural network in a supervised learning method. The prediction problem providing server 130 may infer and generate the prediction problem information based on the unit information indicating the school, grade, and test range of the user input through the user terminal 110 using the learned artificial neural network. Can be.

예상문제 제공 서버(130)는, 생성된 예상문제를 통신 네트워크(120)를 통하여 단말기(110)로 제공할 수 있으며, 이렇게 생성된 예상문제를 유형 및 난이도별로 정렬하여 예상문제 DB(136)에 저장할 수 있다. 도 1에서는 데이터베이스(132, 134, 136)가 예상문제 제공 서버(130)에 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 구현예에 따라서 데이터베이스가 예상문제 제공 서버(130) 외부에 별도로 존재하여 통신 네트워크(120)로 연결될 수도 있다. The prediction problem providing server 130 may provide the generated prediction problem to the terminal 110 through the communication network 120, and sorts the prediction problem thus generated by type and difficulty to the prediction problem DB 136. Can be stored. In FIG. 1, the databases 132, 134, and 136 are shown to be included in the prediction problem providing server 130. However, the present disclosure is not limited thereto, and the database may be separately located outside the prediction problem providing server 130 according to an embodiment. It may be connected to the communication network 120.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템(100)의 상세 구성을 나타내는 블록도이다. 이하에서는, 본 개시의 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템(100)의 구성요소들에 대하여 좀 더 상세히 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 문제 제공 시스템(100)은, 통신모듈(220), 문법 추출모듈(242), 기출문제 분석모듈(244), 예상문제 학습모듈(246), 예상문제 출제모듈(248) 및 데이터베이스(230)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 문제 제공 시스템(100)은, 도 2에 도시된 문제 제공 시스템(100)의 기능 또는 구성요소들을 포함할 수 있다. 또한, 문제 제공 시스템(100)의 기능 또는 구성요소들 중에서, 앞서 상술한 도 1에서 설명된 것과 동일한 부재번호 또는 명칭을 갖는 구성요소들에 대해서는, 반복을 피하기 위해 상세한 설명을 생략할 수 있으며, 변경 또는 추가적인 부분만 설명할 수 있다.2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a user-customized problem providing system 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Hereinafter, the components of the user-customized problem providing system 100 of the present disclosure will be described in more detail. As shown in FIG. 2, the problem providing system 100 includes a communication module 220, a grammar extraction module 242, a previous problem analysis module 244, a predicted problem learning module 246, and a predicted problem question module ( 248 and database 230. The problem providing system 100 illustrated in FIG. 1 may include the functions or components of the problem providing system 100 illustrated in FIG. 2. In addition, among the functions or components of the problem providing system 100, for the components having the same reference numerals or names as those described in FIG. 1, the detailed description may be omitted to avoid repetition. Only changes or additional parts can be explained.

데이터베이스(230)는, 교과서 DB(132), 기출문제 DB(134) 및 예상문제 DB(136)를 포함할 수 있다. 예상문제 제공 서버(130)는, 복수의 출판사 서버(150_1 내지 150_n)에서 각 출판사별 교과서지문 정보를 수신할 수 있다. 교과서지문 정보는 학교, 학년 및 단원별로 분류되어, 교과서 DB(132)에 저장될 수 있고, 교과서지문 정보에서 추출한 중점문법 및 부가문법은 각 단원 별 분류되어 저장될 수 있다. 기출문제 DB(134)는 학년, 단원 별 및 유형별로 분류된 기출문제 정보를 저장할 수 있고, 복수의 학교 서버(140_1 내지 140_n)에서 기출문제 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 기술문제 정보는, 오지 선다형 문제 정보, 독해 문제 정보, 빈칸추론 문제 정보 등으로 분류되어, 그 유형에 따라 데이터베이스화 하여 저장될 수 있다. 또한, 예상문제 DB(136)은, 예상문제들을 유형 및 난이도별로 분류하여 저장할 수 있다. The database 230 may include a textbook DB 132, a past problem DB 134, and a predicted problem DB 136. The prediction problem providing server 130 may receive textbook fingerprint information for each publisher from the plurality of publisher servers 150_1 to 150_n. Textbook fingerprint information may be classified by school, grade and unit, and may be stored in the textbook DB 132, and the grammar and additional grammar extracted from the textbook fingerprint information may be classified and stored for each unit. The previous question DB 134 may store the previous question information classified by grade, unit and type, and receive the previous question information from the plurality of school servers 140_1 to 140_n. For example, the technical problem information may be classified into multiple-choice problem information, reading problem information, blank reasoning problem information, and the like, and may be stored in a database according to the type thereof. In addition, the expected problem DB 136 may classify and store the expected problems by type and difficulty.

통신모듈(220)은, 사용자 단말기(110)로부터 예상문제의 출제 요청을 수신할 수 있고, 예상문제의 출제 요청에 응답하여 예상문제 출제모듈(248)에 의해 추출된 예상문제를 사용자 단말기(110)로 전송할 수 있다. 예상문제의 출제 요청은, 사용자(또는 학습자)가 사용자 단말기(110)를 이용하여 입력한, 사용자의 학교, 학년 및 시험범위를 나타내는 단원 정보를 포함할 수 있다. 통신모듈(220)은, 이러한 사용자 입력정보를 포함하는 예상문제의 출제요청을 프로세서(240)로 전송할 수 있다. The communication module 220 may receive a question request of an expected problem from the user terminal 110, and in response to the question request of an expected problem, the communication module 220 may extract the expected problem extracted by the predicted question question module 248. ) Can be sent. The question of the expected question may include unit information indicating a school, a grade, and a test range of the user, input by the user (or learner) using the user terminal 110. The communication module 220 may transmit a question request for an expected problem including the user input information to the processor 240.

일 실시예에 따르면, 사용자는, 사용자 단말기(110)를 통해 사용자 정보를 입력하여 예상문제의 출제를 요청할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 사용자 단말기(110)를 이용하여 AA고등학교, 1학년 및 1단원을 입력하고, 예상문제의 출제를 요청하게 되면, 통신모듈(220)은, 사용자의 학교, 학년 및 단원정보(예를 들어, "AA", "1", "1")를 예상문제 제공 서버(130)의 프로세서(240)로 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the user may input user information through the user terminal 110 to request a question of an expected problem. For example, when a user inputs a AA high school, first grade, and unit 1 using the user terminal 110, and requests a question of an expected problem, the communication module 220 may provide information about the school, grade, and unit of the user. (Eg, “AA”, “1”, “1”) may be transmitted to the processor 240 of the prediction problem providing server 130.

문법 추출모듈(242)은, 통신모듈(220)에 의해 전송 받은 사용자 입력정보에 기초하여, 교과서 DB(132)에 저장된 교과서지문 정보를 읽어올 수 있다. 또한, 문법 추출모듈(242)은, 교과서지문 정보로부터 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출할 수 있다. 문법 추출모듈(242)은, 교과서지문 정보에 포함된 단어 및 문장의 문법적 자질들(예컨대, 어휘, 수식어, 시제, 상 및 서법 등)을 기반으로 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출할 수 있다. 또한, 문법 추출모듈(242)에 의해 추출된 문법 정보들을, 과거완료, 동명사, 수동태, 현재분사, 비교급 등과 같이 문법 카테고리별 및/또는 난이도별로 태그(Tag)정보를 태깅(Tagging)할 수 있다. 문법 추출모듈(242)은, 태그 정보별(예컨대, 과거완료, 현재완료, 수동태 등)로 구분된 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 교과서 DB(132)에 정렬하여 저장할 수 있다. The grammar extraction module 242 may read textbook fingerprint information stored in the textbook DB 132 based on user input information received by the communication module 220. In addition, the grammar extraction module 242 may extract the central grammar information and the additional grammar information from the textbook fingerprint information. The grammar extraction module 242 may extract key grammar information and additional grammar information based on grammatical features (eg, vocabulary, modifier, tense, image and calligraphy) of words and sentences included in textbook fingerprint information. . In addition, the grammar information extracted by the grammar extraction module 242 may tag the tag information for each grammar category and / or difficulty, such as past completion, same name, passive voice, current injection, comparative grade, and the like. . The grammar extraction module 242 may arrange and store the important grammar information and the additional grammar information classified by tag information (eg, past completed, present completed, passive voice, etc.) in the textbook DB 132.

여기서, 중점문법은, 각 교과서별로 지정되어 있는 각 단원의 학습 목표에 해당하여 그 단원에서 중점적으로 학습하게 되는 문법을 의미한다. 한편, 부가문법은, 중점문법을 제외한, 지문에서 추출할 수 있는 나머지 문법이라고 할 수 있다. 아래의 표 1은, 각 출판사별 고등학교 1학년 영어교과서지문 정보에서 추출할 수 있는 중점문법 정보 및 부가문법 정보의 예를 나타낸 것이다. 표 1에서 빨간색 숫자는 중점문법의 단원을 나타내고, 검정색 숫자는 부가문법의 단원을 나타낸다.Here, the grammar pointed out means a grammar that focuses on the unit corresponding to the learning objective of each unit designated for each textbook. On the other hand, the additional grammar can be said to be the remaining grammar that can be extracted from the fingerprint except the main grammar. Table 1 below shows examples of key grammar information and additional grammar information that can be extracted from high school first grade English textbook fingerprint information of each publisher. In Table 1, the red numbers represent the units of the grammar and the black numbers represent the units of the grammar.

Figure 112018042375149-pat00001
Figure 112018042375149-pat00001

예를 들어, "A 출판사"의 영어교과서 2단원의 학습 목표가 주격 관계대명사인 경우, 주격 관계대명사를 중점문법이라고 분류할 수 있으며, 그 나머지 지문에서 추출할 수 있는 문법을 부가문법이라고 할 수 있다. For example, if the learning goal of Unit 2 of the English textbook of "A Publisher" is the subjective relative pronoun, the subjective pronoun can be classified as the central grammar, and the grammar extracted from the rest of the fingerprint can be called the additional grammar. .

기출문제 분석모듈(244)은, 통신모듈(220)에 의해 전송 받은 사용자 입력정보에 기초하여 기출문제 DB(134)에 저장된 기출문제 정보를 읽어올 수 있으며, 기출문제 정보로부터 기출문제의 문제 유형 및 난이도를 분석할 수 있다. 구체적으로, 기출문제 분석모듈(244)은, 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도별 출제 빈도수를 카운트하여 출제 빈도수를 분석하고, 출제 빈도수가 높은 순으로 기출문제 정보를 기출문제 DB(134)에 학교, 학년 및 단원별로 정렬하여 저장할 수 있다. 또한, 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도별로 태그(Tag)정보를 태깅(Tagging)할 수 있다.The question problem analysis module 244 reads the question information stored in the question problem DB 134 based on the user input information received by the communication module 220, and the problem type of the question indicated by the question information. And difficulty. Specifically, the question problem analysis module 244, the number of questions and the frequency of the questions by the difficulty of the questions on the previous question information to analyze the question frequency, and the questions asked in the order of high-frequency questions to the question questions DB (134) school It can be stored sorted by class, grade, and unit. In addition, tag information may be tagged according to a problem type and a difficulty level of the previous problem information.

예상문제 학습모듈(246)은, 교과서지문 정보 및 기출문제 정보에 기초하여, 예상문제 정보를 추론할 수 있는 인공신경망을 생성할 수 있다. 예를 들어, 인공신경망은, 지도 학습(Supervised Learning)을 통하여 예상문제 정보를 추론할 수 있다. 인공신경망 기반의 지도 학습 방법을 이용하여 학교별 기출문제 패턴을 추론하고, 이를 바탕으로 유사한 난이도 및 유형의 예상문제를 예측하여 생성할 수 있다.The predictive problem learning module 246 may generate an artificial neural network capable of inferring predictive problem information based on textbook fingerprint information and past problem information. For example, the artificial neural network may infer predicted problem information through supervised learning. The neural network-based supervised learning method can be used to infer the previous problem pattern of each school, and based on this, it can be generated by predicting the predicted problem of similar difficulty and type.

인공신경망의 입력층에 입력되는 입력변수는, 문법 추출모듈(242)에 의해 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 나타내는 벡터가 될 수 있다. 예를 들어, 중점문법 정보 및 부가문법 정보의 카테고리를 각각 하나의 벡터 데이터요소로 구성할 수 있다. The input variable input to the input layer of the artificial neural network may be a vector representing the key grammar information and the additional grammar information extracted by the grammar extraction module 242. For example, the categories of the central grammar information and the additional grammar information may be configured as one vector data element.

한편, 인공신경망의 출력층에서 출력되는 출력변수는, 일 실시예에 따르면, 독해, 오지 선다형, 빈칸추론 등 기출문제 분석모듈(244)에 의해 분석된 기출문제 유형 정보를 나타내는 벡터가 될 수 있다. 예를 들어, 독해와 관련된 기출문제 유형의 경우, 흐름과 무관한 문장 고르기, 이어질 글의 순서, 요약문 완성 등이 있으며, 이러한 독해와 관련된 기출문제 유형의 출제 문항수가 벡터의 데이터 요소가 될 수 있다. 예상문제 학습모듈(246)은 이러한 입력변수들 및 출력변수들을 이용하여 인공신경망을 학습시킬 수 있다. On the other hand, the output variable output from the output layer of the artificial neural network, according to one embodiment, may be a vector representing the problem information type of the past analysis analyzed by the problem analysis module 244, such as reading, multiple choice multiple choice, blank inference. For example, in the case of reading questions related to reading, the selection of sentences that are not related to the flow, the order of passages to follow, and the completion of the summary, and the number of questions on the reading questions related to reading may be data elements of the vector. . The predictive problem learning module 246 may train the artificial neural network using these input variables and output variables.

예상문제 출제모듈(248)은, 문법 추출모듈(242)로부터 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보와 기출문제 분석모듈(244)에 의해 분석된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여, 예상문제 학습모듈(246)에 의해 생성된 인공신경망을 이용해 예상문제를 추출할 수 있다. 추출한 예상문제와 기출문제 DB(134)에 저장된 기출문제 정보와 유사도를 비교하여 유사한 부분이 없다고 판정될 경우, 상기 통신모듈을 통해 사용자의 단말기로 예상문제를 전송할 수 있다. 한편, 추출된 예상문제는 예상문제 DB(136)에 저장될 수 있다.The expected problem question module 248 is based on the problem type and difficulty level of the grammar extraction module 242 extracted from the grammar extraction module 242 and the problem information of the previous problem information analyzed by the question analysis module 244. The predicted problem may be extracted using the neural network generated by the problem learning module 246. When it is determined that there is no similar part by comparing the similarity between the extracted expected problem and the previous problem information stored in the previous problem DB 134, the expected problem may be transmitted to the user terminal through the communication module. Meanwhile, the extracted predicted problem may be stored in the predicted problem DB 136.

일부 실시예에 의하면, 추출한 예상문제와 사용자의 학교, 학년, 및 시험범위를 나타내는 단원정보와 관련된 기출문제 정보 사이의 유사도를, 단어 및/또는 문장 단위로 비교하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 추출한 예상문제 정보의 유형이 오지 선다형인 경우 기출문제 정보의 오지 선다형 DB와 비교할 수 있다. 이 경우, 단어 및/또는 문장이 상호 동일한 경우, 해당 단어 및/또는 문장과 관련한 가중치를 적용하고, 이렇게 가중치가 적용된 단어 및/또는 문장의 빈도수를 합산한 값이 미리 설정된 임계 값 이상인 경우, 예상문제와 기출문제 정보가 동일하다고 판정하고, 추론한 예상문제를 삭제할 수 있다. 반면, 가중치가 적용되어 합산한 단어 및/또는 문장의 빈도수가 미리 결정된 임계 값 이하인 경우, 상기 예상문제를 예상문제 DB에 저장할 수 있다.According to some embodiments, the similarity between the extracted predicted question and the previous question information related to the unit information indicating the school, grade, and test range of the user may be determined by comparing words and / or sentences. For example, if the type of extracted expected problem information is a multiple choice multiple choice, it can be compared with a backed multiple choice DB of the previous problem information. In this case, when the words and / or sentences are the same, the weights associated with the words and / or sentences are applied, and the sum of the frequency of the weighted words and / or sentences is equal to or greater than a preset threshold. It can be determined that the problem and the previous problem information are the same, and the inferred expected problem can be deleted. On the other hand, if the frequency of the words and / or sentences summed by the weight is applied or less than a predetermined threshold value, the prediction problem may be stored in the prediction problem DB.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 인공신경망(300)을 나타낸 구조도이다. 인공신경망(300)은, 머신러닝(Machine Learning) 기술과 인지과학에서, 생물학적 신경망의 구조에 기초하여 구현된 통계학적 학습 알고리즘 또는 그 알고리즘을 실행하는 구조이다. 즉, 인공신경망(300)은, 생물학적 신경망에서 와 같이 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런인 노드(Node)들이 시냅스의 가중치를 반복적으로 조정하여, 특정 입력에 대응한 올바른 출력과 추론된 출력 사이의 오차가 감소되도록 학습함으로써, 문제 해결 능력을 가지는 머신러닝 모델을 나타낸다. 3 is a structural diagram showing an artificial neural network 300 according to an embodiment of the present disclosure. The artificial neural network 300 is a machine learning (Machine Learning) technology and cognitive science, a statistical learning algorithm implemented based on the structure of a biological neural network or a structure for executing the algorithm. That is, the artificial neural network 300 is a node that is an artificial neuron that forms a network by synaptic coupling as in a biological neural network iteratively adjust the weight of the synapse, the correct output corresponding to a specific input and the inferred output By learning so that the error between them is reduced, it represents a machine learning model with problem solving ability.

일반적으로 인공신경망은 다층의 노드들과 이들 사이의 연결로 구성된 다층 퍼셉트론(MLP: multilayer perceptron)으로 구현된다. 본 실시예에 따른 인공신경망(300)은 MLP를 포함하는 다양한 인공신경망 구조들 중의 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인공신경망(300)은, 외부로부터 입력 신호 또는 데이터(310, 312)를 수신하는 입력층(320), 입력 데이터에 대응한 출력 신호 또는 데이터(350, 352, 354)를 출력하는 출력층(340), 입력층(320)과 출력층(340) 사이에 위치하며 입력층(320)으로부터 신호를 받아 특성을 추출하여 출력층(340)으로 전달하는 n개의 은닉층(330_1 내지 330_n)으로 구성된다. 여기서, 출력층(340)은, 은닉층(330_1 내지 330_n)으로부터 신호를 받아 외부로 출력한다. In general, an artificial neural network is implemented as a multilayer perceptron (MLP) composed of multiple nodes and a connection therebetween. The artificial neural network 300 according to the present embodiment may be implemented using one of various artificial neural network structures including an MLP. As shown in FIG. 3, the artificial neural network 300 may include an input layer 320 that receives input signals or data 310 and 312 from an external source, and output signals or data 350, 352, and 354 corresponding to the input data. ) N hidden layers 330_1 to 330_n positioned between the output layer 340, the input layer 320, and the output layer 340, which receive signals from the input layer 320, extract characteristics, and transmit the characteristics to the output layer 340. It is composed of Here, the output layer 340 receives a signal from the hidden layers 330_1 to 330_n and outputs the signal to the outside.

일반적으로, 인공신경망(300)의 학습 방법에는, 교사 신호(정답)의 입력에 의해서 문제의 해결에 최적화되도록 학습하는 지도 학습(Supervised Learning) 방법과, 교사 신호를 필요로 하지 않는 비지도 학습(Unsupervised Learning) 방법이 있다. 본 개시에 따른 머신러닝을 이용한 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템은, 사용자(또는 학습자)에게 개별화된 학습서비스를 제공하기 위하여 지도 학습(Supervised Learning)을 이용하여, 학교별 기출문제 정보 및/또는 교과서지문 정보에 대한 분석을 수행하고, 예상문제 정보를 추론할 수 있는 인공신경망(300)을 학습시킨다. 이렇게 학습된 인공신경망(300)은, 사용자의 예상문제 요청에 응답하여 예상문제를 추론하여 생성함으로써, 사용자의 개인별 또는 학교별 학업수준에 맞는 학습서비스를 제공할 수 있다. In general, the learning method of the artificial neural network 300 includes a supervised learning method for learning to be optimized for solving a problem by inputting a teacher signal (correct answer), and an unsupervised learning method that does not require the teacher signal ( Unsupervised Learning). The system for providing a user-customized problem using machine learning according to the present disclosure uses supervised learning to provide a personalized learning service to a user (or learner). Performs an analysis on, and learns the artificial neural network 300 can infer the expected problem information. The learned artificial neural network 300 may provide a learning service suitable for an individual or school level of education by inferring and generating an expected problem in response to a user's expected problem request.

일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 예상문제 정보를 추론할 수 있는 인공신경망(300)의 입력변수는, 문법 추출모듈에서 추출한 중점문법 정보 및 부가문법 정보가 될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 인공신경망(300)의 입력층(320)에 입력되는 입력변수는, 문법 추출모듈에 의해 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보의 카테고리를 각각 하나의 벡터 데이터요소로 구성한, 중점문법 벡터(310) 및 부가문법 벡터(312)가 될 수 있다. According to one embodiment, as shown in Figure 3, the input variable of the artificial neural network 300, which can infer the expected problem information, may be the key grammar information and additional grammar information extracted by the grammar extraction module. As described above, the input variable input to the input layer 320 of the artificial neural network 300 is composed of one vector data element each of categories of the central grammar information and the additional grammar information extracted by the grammar extraction module. It may be a grammar vector 310 and an additional grammar vector 312.

예를 들어, 사용자가 재학 중인 학교에서 "B 출판사"의 영어교과서를 이용하고, 시험범위에 해당하는 단원이 6 및 7단원일 경우, 6 및 7단원의 중점문법에 해당하는 문법이 각각 간접 의문문 및 현재완료라고 가정하자. 이 경우, 중점문법 벡터(310)의 데이터요소들 중에서 간접 의문문 및 현재완료에 해당되는 요소들에는 1의 값을 할당하고, 나머지 요소들에는 0의 값을 할당할 수 있다. 또한, 부가문법 벡터(312)의 데이터요소들 중에서, 6 및 7단원의 교과서지문 정보로부터 문법 추출모듈에 의해 추출되어진 문법의 유형들에 해당하는 요소들에 1의 값을 할당하고, 나머지 요소들에는 0의 값을 할당할 수 있다. For example, if you use the English textbook of "B Publisher" at the school you are in, and the unit of the test ranges in units of 6 and 7, the grammar corresponding to the core grammar of unit 6 and 7 is indirect question, respectively. Assume that and is presently complete. In this case, a value of 1 may be assigned to the indirect question and the current completion elements among the data elements of the key grammar vector 310, and a value of 0 may be assigned to the remaining elements. Also, among the data elements of the additional grammar vector 312, a value of 1 is assigned to elements corresponding to the types of grammars extracted by the grammar extraction module from the textbook fingerprint information of units 6 and 7, and the remaining elements. You can assign a value of 0 to.

한편, 인공신경망(300)의 출력층(340)에서 출력되는 출력변수는, 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 기출문제 유형 정보를 나타내는 벡터가 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력변수는, 독해 벡터(350), 오지 선다형 벡터(352), 빈칸추론 벡터(354)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 독해 벡터(350)는, 독해와 관련된 기출문제 유형 중에서, 흐름과 무관한 문장 고르기, 이어질 글의 순서, 요약문 완성 등과 같은 독해 관련 기출문제 유형 별로 출제된 기출문제의 문항 수를 데이터 요소로 포함할 수 있다. 본 개시에 있어서 인공신경망(300)의 출력변수는, 이상에서 설명한 3가지 유형에 한정되지 않으며. 기출문제와 관련된 다양한 유형들과 그 유형별 기출문제 문항 수를 나타낼 수 있다. On the other hand, the output variable output from the output layer 340 of the artificial neural network 300, may be a vector representing the pre-issue problem type information analyzed by the pre-question problem analysis module. According to an exemplary embodiment, the output variable may include a read vector 350, a multiple-choice vector 352, and a blank inference vector 354. For example, the reading vector 350 may include the number of questions of the past questions that have been asked for each reading related question type, such as selecting a sentence unrelated to flow, ordering of subsequent articles, and completion of a summary sentence. Can be included as an element. In the present disclosure, the output variable of the artificial neural network 300 is not limited to the three types described above. It can show various types of questions related to past questions and the number of questions of each type.

이와 같이 인공신경망(300)의 입력층(320)과 출력층(340)에 복수의 입력변수와 대응되는 복수의 출력변수를 각각 매칭시켜, 입력층(320), 은닉층(330_1 내지 330_n) 및 출력층(340)에 포함된 노드들 사이의 시냅스 값을 조정함으로써, 특정 입력에 대응한 올바른 출력을 추론할 수 있도록 학습할 수 있다. 이러한 학습과정을 통해, 인공신경망(300)의 입력변수에 숨겨져 있는 특성을 파악할 수 있고, 입력변수에 기초하여 계산된 출력변수와 목표 출력 간의 오차가 줄어들도록 인공신경망(300)의 노드들 사이의 시냅스 값(또는 가중치)를 조정할 수 있다. 이렇게 학습된 인공신경망(300)을 이용하여, 사용자가 입력한 예상문제 출제 요청에 응답하여, 그 사용자에게 개별화된 예상문제를 추출할 수 있다.In this way, the input layer 320 and the output layer 340 of the neural network 300 are matched with a plurality of output variables corresponding to the plurality of input variables, respectively, and thus the input layer 320, the hidden layers 330_1 to 330_n and the output layer ( By adjusting the synaptic value between nodes included in 340, it is possible to learn to infer the correct output corresponding to a specific input. Through this learning process, it is possible to grasp the characteristics hidden in the input variable of the artificial neural network 300, and between the nodes of the artificial neural network 300 to reduce the error between the output variable and the target output calculated based on the input variable. You can adjust the synaptic value (or weight). Using the learned neural network 300, in response to the user's input of the expected question, the user can extract the personalized expected problem.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 문제 제공 방법(400)을 나타내는 순서도이다. 사용자 맞춤형 문제 제공 방법(400)은, 통신모듈에 의해, 사용자 단말기로부터 네트워크를 통해 예상문제 출제 요청을 수신하는 단계(S410)로 개시될 수 있다. 예상문제 제공 서버는, 사용자(또는 학습자)가 사용자 단말기로부터 입력한 예상문제 출제 요청을 수신할 수 있고, 예상문제 출제 요청에 포함된 입력정보를 사용자별로 데이터베이스에 저장할 수 있다. 여기서, 예상문제의 출제 요청은, 사용자의 학교, 학년 및 시험범위를 나타내는 단원 정보를 포함할 수 있다. 일 예에서, 도 2를 참조하면, 통신모듈(220)은, 사용자 단말기(110)로부터 예상문제의 출제 요청을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 사용자 단말기(110)를 이용하여 AA고등학교, 1학년 및 1단원을 입력하고, 예상문제의 출제를 요청하게 되면, 통신모듈(220)은, 사용자의 학교, 학년 및 단원정보(예를 들어, "AA", "1", "1")를 예상문제 제공 서버(130)의 프로세서(240)로 전송할 수 있다.4 is a flow chart illustrating a user-customized problem providing method 400 according to an embodiment of the present disclosure. The user-customized problem providing method 400 may be initiated by the communication module, in step S410, receiving a request for an expected problem question from a user terminal through a network. The prediction problem providing server may receive a prediction question entry request inputted by a user (or a learner) from a user terminal, and store input information included in the prediction problem entry request in a database for each user. Here, the request for a question for an expected question may include unit information indicating a school, a grade, and a test range of a user. In an example, referring to FIG. 2, the communication module 220 may receive a request for a question of an expected problem from the user terminal 110. For example, when a user inputs a AA high school, first grade, and unit 1 using the user terminal 110, and requests a question of an expected problem, the communication module 220 may provide information about the school, grade, and unit of the user. (Eg, “AA”, “1”, “1”) may be transmitted to the processor 240 of the prediction problem providing server 130.

예상문제 출제 요청을 수신하고 나면, 출제 요청에 기초하여, 데이터베이스에 저장된 교과서지문 정보로부터 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출할 수 있다(S420). 문법 추출모듈은, 출제 요청에 기초하여 교과서 DB에 저장된 교과서지문 정보를 읽어올 수 있고, 읽어온 교과서지문 정보로부터 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출할 수 있다. 일 예에서, 도 2를 참조하면, 문법 추출모듈(242)은, 통신모듈(220)에 의해 전송 받은 사용자 입력정보에 기초하여, 교과서 DB(132)에 저장된 교과서지문 정보를 읽어올 수 있다. 또한, 문법 추출모듈(242)은, 교과서지문 정보로부터 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출할 수 있다. After receiving the expected problem question, based on the question, the core grammar information and the additional grammar information may be extracted from the textbook fingerprint information stored in the database (S420). The grammar extraction module may read textbook fingerprint information stored in a textbook DB based on a question request, and extract key grammar information and additional grammar information from the read textbook fingerprint information. In an example, referring to FIG. 2, the grammar extraction module 242 may read textbook fingerprint information stored in the textbook DB 132 based on user input information received by the communication module 220. In addition, the grammar extraction module 242 may extract the central grammar information and the additional grammar information from the textbook fingerprint information.

출제 요청에 포함된 입력정보가 예를 들어, AA고등학교, 1학년 및 1단원인 경우, AA고등학교의 1학년 교과서의 1단원 교과서지문 정보를 읽어올 수 있다. 이상에서 상술한 바와 같이, 중점문법 정보는, 교과서별로 지정되어 있는 각 단원의 학습 목표에 해당하여 그 단원에서 중점적으로 학습하게 되는 문법을 의미하고, 부가문법은, 중점문법을 제외한, 지문에서 추출할 수 있는 나머지 문법일 수 있다. 읽어온 교과서지문 정보에서 단어 및 문장의 문법적 자질들(예를 들어, 어휘, 수식어, 시제, 상 등)을 기반으로 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출할 수 있다. 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보는, 카테고리 및 난이도별로 태그(Tag)를 할당 및 분류하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.For example, if the input information included in the question is AA high school, first grade, and unit 1, the information on the unit 1 textbook of the first grade textbook of AA high school may be read. As described above, the key grammar information refers to a grammar that is mainly studied in the unit corresponding to the learning objective of each unit designated for each textbook, and the additional grammar is extracted from the fingerprint except the key grammar. It can be the rest of the grammar you can do. Imported grammar information and additional grammar information can be extracted based on grammatical qualities (eg, vocabulary, modifiers, tense, prize, etc.) of words and sentences from textbook fingerprint information read. The extracted key grammar information and the additional grammar information may be stored in a database by allocating and classifying tags by category and difficulty.

그 후, 기출문제 분석모듈에 의해, 데이터베이스에 저장된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도를 분석할 수 있다(S430). 이 단계(S430) 또한, 수신한 출제 요청에 포함된 사용자 입력정보(예를 들어, AA고등학교, 1학년, 1단원)에 기초하여 기출문제 DB에 저장된 기출문제 정보를 읽어올 수 있다. 이러한, 기출문제 정보로부터 기출문제의 문제 유형(예를 들어, 이어질 글의 순서, 요약문 완성 등) 및 난이도(예를 들어, 상, 중, 하)를 분석할 수 있다. 일 예에서, 도 2를 참조하면, 기출문제 분석모듈(244)은, 통신모듈(220)에 의해 전송받은 사용자 입력정보에 기초하여 기출문제 DB(134)에 저장된 기출문제 정보를 읽어올 수 있으며, 기출문제 정보로부터 기출문제의 문제 유형 및 난이도를 분석할 수 있다. 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도별 출제 빈도수를 카운트하여 출제 빈도수를 분석하고, 출제 빈도수가 높은 순으로 기출문제 정보를 기출문제 DB(134)에 학교, 학년 및 단원별로 정렬하여 저장할 수 있다.Thereafter, the question type and difficulty of the question information stored in the database may be analyzed by the question analysis module (S430). In this step (S430), based on the user input information (for example, AA high school, first grade, unit 1) included in the received question request can read the question information stored in the question questions DB. From the previous problem information, it is possible to analyze the problem type of the previous problem (for example, the sequence of articles to be followed, the completion of a summary, etc.) and the difficulty level (for example, upper, middle, and lower). In an example, referring to FIG. 2, the question problem analysis module 244 may read the question information stored in the question question DB 134 based on the user input information received by the communication module 220. In addition, the problem type and difficulty of the previous problem can be analyzed from the previous problem information. The question frequency and the frequency of questions by difficulty of the questions in the previous question information are counted to analyze the question frequency, and the questions in the order of high-frequency questions can be stored in the question questions DB 134 sorted by school, grade and unit.

도 4에서는, 문법 정보를 추출하는 단계(S420)가 기출문제 정보를 분석하는 단계(S430)보다 먼저 진행되도록 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 기출문제 정보를 분석하는 단계(S430)가 먼저 진행되거나, 문법 정보를 추출하는 단계(S420) 및 기출문제 정보를 분석하는 단계(S430)가 동시에 병렬로 진행될 수 있다.In FIG. 4, the step of extracting grammar information (S420) is shown to be performed before the step of analyzing the question information (S430), but is not limited thereto. The step of analyzing the question information (S430) proceeds first. Alternatively, the step S420 of extracting grammar information and the step S430 of analyzing the question information may be performed in parallel at the same time.

다음 단계(S440)에서는, 교과서지문 정보 및 기출문제 정보에 기초하여 예상문제 정보를 추론할 수 있도록 인공신경망을 학습시킬 수 있다. 이전 단계 (S430)에서 추출한 중점문법 정보 및 부가문법 정보와 분석한 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도를 이용하여 인공신경망을 학습시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 학교별 기출문제 패턴을 추론하고, 이를 바탕으로 유사한 난이도 및 유형의 예상문제를 예측하여 생성할 수 있도록 지도 학습 방법을 이용하여 인공신경망을 학습시킨다. 도 2를 참조하면, 일 예에서, 예상문제 학습모듈(246)은, 교과서지문 정보 및 기출문제 정보에 기초하여, 예상문제 정보를 추론할 수 있는 인공신경망을 생성할 수 있다.In the next step (S440), the artificial neural network can be trained to infer the expected problem information based on the textbook fingerprint information and the previous problem information. The artificial neural network can be trained using the problem type and difficulty level of the grammar information and the additional grammar information extracted in the previous step (S430) and the analyzed problem information. According to an embodiment of the present invention, the neural network is trained using a supervised learning method so as to infer a pre-school problem pattern for each school, and to predict and generate a predicted problem of similar difficulty and type. Referring to FIG. 2, in an example, the predictive problem learning module 246 may generate an artificial neural network capable of inferring predictive problem information based on textbook fingerprint information and past problem information.

예를 들어, 인공신경망의 입력층에는 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보의 카테고리(예를 들어, 간접 의문문, 현재완료 등)를 각각 하나의 벡터 데이터요소로 구성하여 입력시키고, 출력층에는 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 기출문제 유형 정보를 나타내는 출력변수(예를 들어, 오지 선다형, 독해, 빈칸추론 등)가 출력되도록 반복 학습시킬 수 있다. 이와 같이, 인공신경망의 입력층과 출력층에 복수의 입력변수와 대응되는 복수의 출력변수를 각각 매칭시켜, 입력층, 은닉층 및 출력층에 포함된 노드들 사이의 시냅스 값을 조정함으로써, 특정 입력에 대응한 올바른 출력을 추론할 수 있도록 학습할 수 있다. For example, the input layer of the artificial neural network consists of extracted key grammar information and additional grammar information (for example, indirect interrogation, current completion, etc.) as one vector data element, and the output layer has a pre-issue problem. An output variable (eg, multiple-choice multiple choice, reading, blank reasoning, etc.) representing the question type information analyzed by the analysis module may be repeatedly learned. As such, by matching a plurality of output variables corresponding to the plurality of input variables to the input layer and the output layer of the neural network, respectively, by adjusting the synaptic values between the nodes included in the input layer, the hidden layer, and the output layer, corresponding to a specific input You can learn to infer the correct output.

문법 추출모듈로부터 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보, 및 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여, 학습된 인공신경망에 의해 예상문제를 추론하여 추출할 수 있다(S450). 이 단계(S450)에서는, 인공신경망에 의해, 중점문법 정보 및 부가문법 정보, 및 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여 예상문제를 추론하여 생성할 수 있다. 도 2를 참조하면, 일 예에서, 예상문제 출제모듈(248)은, 문법 추출모듈(242)로부터 추출된 중점문법 정보 및 부가문법 정보와 기출문제 분석모듈(244)에 의해 분석된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여, 예상문제 학습모듈(246)에 의해 생성된 인공신경망을 이용해 예상문제를 추출할 수 있다.Based on the problem type and difficulty of the grammar extraction module extracted from the grammar extraction module and the problem information and the difficulty of the previous problem information analyzed by the previous problem analysis module, the predicted problem can be inferred and extracted by the learned artificial neural network. (S450). In this step (S450), the artificial neural network can infer and generate the expected problem based on the problem type and difficulty of the key grammar information and additional grammar information, and the previous problem information analyzed by the previous problem analysis module. Referring to FIG. 2, in one example, the expected problem question module 248 includes the key grammar information and the additional grammar information extracted from the grammar extraction module 242, and the written problem information analyzed by the written problem analysis module 244. Based on the problem type and the difficulty of the, the prediction problem can be extracted using the artificial neural network generated by the prediction problem learning module 246.

생성된 예상문제는, 기출문제 DB에 저장된 기출문제 정보와 유사도를 비교할 수 있다. 예상문제와 기출문제 정보를 비교하여, 유사한 부분이 없다고 판정되면, 예상문제 제공 서버는, 통신모듈을 이용하여 사용자 단말기로 예상문제를 전송하여 사용자에게 제공 할 수 있다(S460). 여기서, 전송된 예상문제는 예상문제 DB에 저장할 수 있다.The generated expected problem may be compared with similarity with the previous problem information stored in the previous problem DB. By comparing the expected problem with the previous problem information, if it is determined that there is no similar part, the expected problem providing server may transmit the expected problem to the user terminal using the communication module to provide to the user (S460). Here, the transmitted expected problem can be stored in the expected problem DB.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 예상문제의 출제요청을 입력 받는 사용자 인터페이스의 화면(500)을 나타내는 예시도이고, 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 예상문제의 출제요청을 입력 받는 인터페이스의 화면(600)을 나타내는 예시도이다. 사용자는, 사용자 인터페이스(예를 들어, 터치 디스플레이, 키보드, 마우스, 터치 펜 또는 스틸러스, 마이크로폰, 동작 인식 센서 등)를 통하여 예상문제의 출제요청을 입력할 수 있다. 예상문제의 출제 요청은, 사용자(또는 학습자)가 사용자 단말기를 이용하여 입력한, 사용자의 학교, 학년 및 시험범위를 나타내는 단원 정보를 포함할 수 있고, 입력된 정보는 데이터베이스에 사용자별로 정렬되어 저장될 수 있다.5 is an exemplary diagram illustrating a screen 500 of a user interface for receiving a question request for an expected problem according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 6 illustrates an input of a question for an expected problem according to another embodiment of the present disclosure. An example diagram showing a screen 600 of a receiving interface. The user may input the question of the expected problem through a user interface (eg, a touch display, a keyboard, a mouse, a touch pen or a stylus, a microphone, a gesture recognition sensor, etc.). The question request for an expected question may include unit information indicating a school, a grade, and a test range of a user, which a user (or learner) inputs using a user terminal, and the input information is stored and sorted by user in a database. Can be.

일 실시예에서는, 예상문제의 출제요청을 입력하기 위해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 학교 및 학년과 시험범위와 같이, 두개의 세부항목을 나타내는 탭들(510)으로 나누어 해당정보를 입력 받을 수 있다. 학교 및 학년을 입력할 수 있는 미리 설정된 인터페이스의 화면(500)을 구성하여 사용자 단말기를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 해당하는 학교항목(예를 들어, 초등학교)의 체크박스(512)를 선택하여, 사용자가 재학 중인 학교명을 검색(514)하여 선택함으로써, 학교정보를 입력할 수 있다. 또한, 사용자는, 해당하는 학년(예를 들어, 2학년)(516)을 클릭하여 학년정보를 입력할 수 있다. 입력된 학교 및 학년정보는, 사용자가 선택버튼(518)을 클릭함으로써, 최종적으로 사용자에게 해당하는 학교 및 학년을 확정하여 사용자 단말기로부터 입력될 수 있다. In an embodiment, in order to input a question of an expected question, as shown in FIG. 5, divided into tabs 510 representing two sub-items, such as school, grade, and test range, to receive corresponding information. have. A screen 500 of a preset interface for inputting a school and a grade may be configured and provided to a user through a user terminal. For example, the user may input school information by selecting a check box 512 of a corresponding school item (eg, an elementary school), searching for and selecting a school name of the school at which the user is attending (514). . In addition, the user may click the corresponding grade (eg, second grade) 516 to input grade information. The inputted school and grade information may be input from the user terminal by finally determining the school and grade corresponding to the user by clicking the selection button 518.

그 후, 다음버튼을 클릭하게 되면, 시험범위를 입력할 수 있는 미리 설정된 인터페이스의 화면(600)이 사용자 단말기로 출력될 수 있다. 사용자는, 제공되는 인터페이스의 화면(600)을 이용하여 시험범위에 대한 정보를 입력할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자는, 시험범위에 해당하는 단원의 체크박스(예를 들어, Chapter1 및 Chapter2)를 선택하여 시험범위를 입력할 수 있다. 사용자는, 완료버튼을 클릭하여 최종적으로 시험범위를 입력할 수 있으며, 사용자 단말기로부터 입력된 정보(예를 들어, 학교, 학년 및 단원정보)를 포함하는 예상문제 출제 요청을 예상문제 제공 서버로 전송할 수 있다. 여기서, 사용자 단말기는, 이동통신용 단말기(예를 들어, 스마트폰 또는 태블릿 컴퓨터 등)인 경우, 예상문제 출제 요청을 위한 소프트웨어는 애플리케이션 형태로 제공될 수 있고, 사용자 단말기가 컴퓨터단말기(예를 들어, 개인용 컴퓨터, 노트북 등)인 경우, 인터넷상의 웹으로 제공될 수도 있다.Then, when the next button is clicked, the screen 600 of the preset interface for inputting the test range may be output to the user terminal. The user may input information on a test range using the screen 600 of the provided interface. For example, as shown in FIG. 6, a user may input a test range by selecting a check box (for example, Chapter 1 and Chapter 2) of a section corresponding to the test range. The user may finally input the test range by clicking the Done button, and send a request for a question for prediction, which includes information input from the user terminal (for example, school, grade and unit information), to the prediction problem providing server. Can be. Here, in the case where the user terminal is a mobile communication terminal (for example, a smartphone or a tablet computer), the software for requesting an expected problem may be provided in an application form, and the user terminal may be a computer terminal (for example, Personal computers, laptops, etc.) may be provided on the web on the Internet.

도 7는 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 단말기로 제공된 예상문제에 대한 정보(700)를 도시한 예시도이다. 사용자 단말기는, 예상문제 제공 서버로부터 전송 받은 예상문제를 출력함으로써 사용자(또는 학습자)에게 예상문제를 제공할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 예상문제는, 시험범위에 해당하는 각각의 단원정보(예를 들어, Chapter. 1 내지 Chapter. N)와 관련된 문제들로 분류되어 제공될 수 있다. FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating information 700 about an expected problem provided to a user terminal according to an embodiment of the present disclosure. The user terminal may provide a prediction problem to the user (or learner) by outputting the prediction problem received from the prediction problem providing server. According to some embodiments, the expected problem may be classified and provided as a problem related to each unit information (eg, Chapter 1 to Chapter N) corresponding to the test range.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템 및 방법은, Chapter. 1과 관련된 예상문제를 사용자 단말기의 화면에 출력할 수 있다. 예상문제는 난이도 및 유형 등 예상문제와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 예상문제의 경우, 예상문제의 난이도(710)가 "중" 난이도(710)에 해당하며, 유형(720)은, "어법"에 해당한다. 사용자는, 다음버튼을 클릭하여 시험범위에 해당하는 또다른 단원정보(예를 들어, Chapter. 2)와 관련된 예상문제를 사용자 단말기로부터 제공받을 수 있다. 본 개시에 있어서, 각각의 단원정보와 관련된 예상문제는, 이상에서 설명한 1가지 예상문제에 한정되지 않으며, 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템 및 방법은, 각 단원정보와 관련된 다양한 유형 및 난이도를 가진 복수개의 예상문제를 제공할 수 있다. For example, as illustrated in FIG. 7, a system and method for providing a customized problem is described in Chapter. The expected problem related to 1 can be displayed on the screen of the user terminal. The problem may include information related to the problem, such as difficulty and type. In the case of the predicted problem shown in FIG. 7, the difficulty 710 of the predicted problem corresponds to the "medium" difficulty 710, and the type 720 corresponds to "phrase". The user can click the Next button to receive an expected problem from the user terminal related to another unit information (eg, Chapter 2) corresponding to the test range. In the present disclosure, the predicted problem associated with each unit information is not limited to the one predicted problem described above, and the user-customized problem providing system and method includes a plurality of predicted objects having various types and difficulty associated with each unit information. Can provide a problem.

본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.Although the present disclosure has been described herein in connection with some embodiments, various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present disclosure to those skilled in the art. Also, such modifications and variations are intended to fall within the scope of the claims appended hereto.

110: 사용자 단말기 120: 통신 네트워크
130: 예상문제 제공 서버 132: 교과서 DB
134: 기출문제 DB 136: 예상문제 DB
140_1 내지 140_n: 학교 서버 150_1 내지 150_n: 출판사 서버
220: 통신모듈 230: 데이터베이스
240: 프로세서 242: 문법 추출모듈
244: 기출문제 분석모듈 246: 예상문제 학습모듈
248: 예상문제 출제모듈 300: 인공신경망
310: 중점문법 벡터 312: 부가문법 벡터
320: 입력층 330_1 내지 330_n: 은닉층
340: 출력층 350: 독해 벡터
352: 오지 선다형 벡터 354: 빈칸추론 벡터
510: 세부항목 512: 체크박스
514: 검색 516: 학년
518: 선택버튼 710: 난이도
720: 유형
110: user terminal 120: communication network
130: expected problem server 132: textbook DB
134: Previous Questions DB 136: Expected Questions DB
140_1 to 140_n: school server 150_1 to 150_n: publisher server
220: communication module 230: database
240: processor 242: grammar extraction module
244: Problem Analysis Module 246: Predictive Problem Learning Module
248: Question Questions 300: Artificial Neural Network
310: grammar vector 312: grammar vector
320: input layer 330_1 to 330_n: hidden layer
340: output layer 350: reading vector
352: multiple choice vector 354: blank reasoning vector
510: Details 512: checkbox
514: search 516: grade
518: selection button 710: difficulty
720: type

Claims (10)

머신러닝을 이용한 사용자 맞춤형 문제 제공 시스템에 있어서,
사용자 단말기로부터 사용자의 학교, 학년 및 시험범위를 나타내는 단원 정보를 포함하는 예상문제의 출제 요청을 수신하고, 상기 출제 요청에 응답하여 예상문제를 상기 사용자 단말기로 전송하는 통신모듈;
출판사별 교과서지문 정보가 학교, 학년 및 단원별로 분류되어 저장되는 교과서 데이터베이스, 기출문제 정보가 학교, 학년 및 단원별로 분류되어 저장되는 기출문제 데이터베이스 및 상기 예상문제가 유형 및 난이도별로 분류되어 저장되는 예상문제 데이터베이스를 포함하는 데이터베이스;
상기 출제 요청에 기초하여, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 교과서지문 정보로부터 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출하는 문법 추출모듈;
상기 데이터베이스에 저장된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도를 분석하는 기출문제 분석모듈;
상기 교과서지문 정보 및 상기 기출문제 정보에 기초하여, 예상문제 정보를 추론할 수 있는 인공신경망을 생성하는 예상문제 학습모듈; 및
상기 문법 추출모듈로부터 추출된 상기 중점문법 정보 및 상기 부가문법 정보, 및 상기 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 상기 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여, 상기 예상문제를 추출하는 예상문제 출제모듈을 포함하고,
상기 문법 추출모듈은, 상기 교과서 데이터베이스에 저장된 상기 교과서지문 정보에 포함된 단어 및 문장의 문법적 자질들을 기반으로 상기 중점문법 정보 및 상기 부가문법 정보를 추출하고,
상기 예상문제 학습모듈은, 상기 생성된 인공신경망을 상기 추출된 중점문법 정보 및 상기 부가문법 정보와, 상기 분석된 기출문제 정보에 기초하여 상기 예상문제 정보를 추론하도록 학습하고,
상기 예상문제 출제모듈은, 상기 인공신경망에 의해, 상기 중점문법 정보 및 상기 부가문법 정보, 및 상기 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여 상기 예상문제를 생성하고,
상기 예상문제에 대해 상기 기출문제 데이터베이스에 저장된 기출문제 정보와 유사도를 비교하여 유사한 부분이 없다고 판정될 경우, 상기 예상문제 데이터베이스에 저장하고, 상기 통신모듈을 통해 상기 사용자 단말기로 상기 예상문제를 전송하는, 시스템.
In the system for providing customized problem using machine learning,
A communication module for receiving a question request for an expected problem including unit information indicating a school, a grade, and a test range of a user from a user terminal, and transmitting the expected problem to the user terminal in response to the question request;
Textbook database where textbook fingerprint information by publisher is classified and stored by school, grade, and unit, the previous problem database, where the previous problem information is classified by school, grade, and unit, and the expected problem classified by type and difficulty A database including a problem database;
A grammar extraction module for extracting key grammar information and additional grammar information from the textbook fingerprint information stored in the database based on the question asked;
A past problem analysis module for analyzing a problem type and difficulty level of the past problem information stored in the database;
An expected problem learning module for generating an artificial neural network capable of inferring expected problem information based on the textbook fingerprint information and the previously asked problem information; And
An expected problem question module that extracts the expected problem based on a problem type and a difficulty level of the key grammar information and the additional grammar information extracted from the grammar extraction module and the previous problem information analyzed by the previous problem analysis module. Including,
The grammar extraction module extracts the key grammar information and the additional grammar information based on grammatical features of words and sentences included in the textbook fingerprint information stored in the textbook database.
The predicted problem learning module learns to infer the predicted problem information based on the extracted key grammar information, the additional grammar information, and the analyzed previous problem information of the generated artificial neural network,
The predicted question question module generates the predicted question by the artificial neural network based on a problem type and a difficulty level of the key grammar information and the additional grammar information, and the previous question information.
When it is determined that there is no similar part by comparing the similarity level with the previous problem information stored in the previous problem database for the expected problem, the stored problem is stored in the expected problem database, and the expected problem is transmitted to the user terminal through the communication module. , system.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 교과서 데이터베이스 및 상기 기출문제 데이터베이스는,
통신 네트워크를 통해, 복수의 학교 서버 또는 복수의 출판사 서버로부터 실시간으로 상기 교과서지문 정보 및 상기 기출문제 정보의 업데이트 정보를 제공받아 저장하는, 시스템.
The method of claim 1,
The textbook database and the past problem database,
And receiving and storing update information of the textbook fingerprint information and the past problem information in real time from a plurality of school servers or a plurality of publisher servers through a communication network.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기출문제 분석모듈은,
상기 기출문제 데이터베이스에 저장된 상기 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도별 출제 빈도수를 카운트하여 출제 빈도수를 분석하고,
상기 출제 빈도수가 높은 순으로 상기 기출문제 정보를 상기 기출문제 데이터베이스에 학교, 학년 및 단원별로 정렬하여 저장하는, 시스템.
The method of claim 1,
The question problem analysis module,
The question frequency of each question type and difficulty of the question information stored in the question question database is counted to analyze the question frequency.
And sorting and storing the questions on the questions in the order of high school questions in order of school, grade and unit.
삭제delete 머신러닝을 이용한 사용자 맞춤형 문제 제공 방법에 있어서,
통신모듈에 의해, 사용자 단말기로부터 네트워크를 통해 사용자의 학교, 학년 및 시험범위를 나타내는 단원 정보를 포함하는 예상문제 출제 요청을 수신하는 단계;
문법 추출모듈에 의해, 상기 출제 요청에 기초하여, 학교, 학년 및 단원별로 분류된 출판사별 교과서지문 정보 및 기술문제 정보, 및 유형 및 난이도별로 분류된 예상문제 정보가 저장된 데이터베이스로부터 상기 교과서지문 정보에 포함된 단어 및 문장의 자질들을 기반으로 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출하는 단계;
기출문제 분석모듈에 의해, 상기 데이터베이스에 저장된 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도를 분석하는 단계;
상기 교과서지문 정보 및 상기 기출문제 정보에 기초하여 예상문제 정보를 추론할 수 있도록 학습된 인공신경망에 의해, 상기 문법 추출모듈로부터 추출된 상기 중점문법 정보 및 상기 부가문법 정보, 및 상기 기출문제 분석모듈에 의해 분석된 상기 기출문제 정보의 문제 유형 및 난이도에 기초하여, 상기 예상문제를 추출하는 단계;
상기 예상문제에 대해 기출문제 데이터베이스에 저장된 기출문제 정보와 유사도를 비교하여 유사한 부분이 없다고 판정될 경우, 예상문제 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
상기 통신모듈에 의해, 상기 사용자 단말기로 상기 예상문제를 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
In the method of providing a customized problem using machine learning,
Receiving, by the communication module, an expected question question request including unit information indicating a school, a grade, and a test range of a user from a user terminal through a network;
The textbook fingerprint information is stored by a grammar extraction module from a database in which textbook fingerprint information and technical problem information for each publisher classified by school, grade, and unit, and expected problem information classified by type and difficulty are stored, based on the question asked. Extracting key grammar information and additional grammar information based on the qualities of the included words and sentences;
Analyzing, by a problem solving module, a question type and difficulty level of the question information stored in the database;
The core grammar information and the additional grammar information extracted from the grammar extraction module by an artificial neural network trained to infer predicted problem information based on the textbook fingerprint information and the previously asked problem information, and the previously asked problem analysis module Extracting the expected problem based on a problem type and a difficulty level of the previously asked question information analyzed by;
If it is determined that there is no similar part by comparing the similarity level with the previous problem information stored in the previous problem database for the expected problem, storing in the expected problem database; And
Sending, by the communication module, the expected problem to the user terminal.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 중점문법 정보 및 부가문법 정보를 추출하는 단계는,
상기 교과서지문 정보에 포함된 문장으로부터, 어휘, 수식어, 시제, 상 및 서법을 추출하여 상기 중점문법 및 상기 부가문법으로 분류하는 단계,
상기 중점문법 및 상기 부가문법에 대해 카테고리 및 난이도별로 태그(Tag)를 할당 및 분류하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
The method of claim 7, wherein
Extracting the key grammar information and the additional grammar information,
Extracting a vocabulary, a modifier, a tense, an image, and a calligraphy from the sentences included in the textbook text information and classifying them into the grammar and the additional grammar;
And assigning and classifying a tag according to a category and a difficulty level with respect to the grammar and the additional grammar, and storing the tag in the database.
제7항 및 제9항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에 의해 실행하도록 하는 명령어를 포함하는 프로그램을 저장하는, 컴퓨터 판독가능 저장매체.A computer readable storage medium storing a program comprising instructions for causing a computer to execute the method of claim 7.
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