KR20240006913A - Device for Evaluating Status of Student By Way Of Multiple Artificial Neural Networks - Google Patents

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KR20240006913A
KR20240006913A KR1020220083776A KR20220083776A KR20240006913A KR 20240006913 A KR20240006913 A KR 20240006913A KR 1020220083776 A KR1020220083776 A KR 1020220083776A KR 20220083776 A KR20220083776 A KR 20220083776A KR 20240006913 A KR20240006913 A KR 20240006913A
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learning
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KR1020220083776A
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김대은
김우현
홍창기
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주식회사 에이치투케이
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Abstract

본 발명의 일 목적은 학습자의 학습 기록에 기초하여 학습자의 현재 학습 상태를 예상 가능하도록 하는 것에 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 인공 신경망 모듈을 포함하는 학습자 상태 진단 장치는, 상기 복수의 인공 신경망 모듈은 트랜스포머(transformer) 기반의 인공 신경망 모듈과, 상기 트랜스포머 기반의 인공 신경망 모듈의 전단 및 후단에 설치되는 복수의 LSTM(Long Short-Term Memory) 모듈을 포함하고, 상기 복수의 인공 신경망 모듈은 학습자 클라이언트로부터의 학습 기록을 입력 받고, 입력 받은 상기 학습 기록을 처리하여 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력한다.
One purpose of the present invention is to enable the learner's current learning state to be predicted based on the learner's learning record.
To this end, a learner status diagnosis device including a plurality of artificial neural network modules according to an embodiment of the present invention, the plurality of artificial neural network modules include a transformer-based artificial neural network module, and the transformer-based artificial neural network module. It includes a plurality of LSTM (Long Short-Term Memory) modules installed at the front and rear ends of the , wherein the plurality of artificial neural network modules receive learning records from a learner client and process the input learning records to determine the learner's prediction. Prints the current learning status.

Description

복수의 인공 신경망 모듈을 포함하는 학습자 상태 진단 장치{Device for Evaluating Status of Student By Way Of Multiple Artificial Neural Networks}Learner status diagnosis device including multiple artificial neural network modules {Device for Evaluating Status of Student By Way Of Multiple Artificial Neural Networks}

본 발명은 복수의 인공 신경망 모듈을 포함하는 학습자 상태 진단 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a learner status diagnosis device including a plurality of artificial neural network modules.

한글, 영어, 일어, 중국어 등 각종 언어들에 대한 교육열이 과열되면서, 최근의 학부모들은 빠르면 4세부터 한글, 영어 등 다양한 언어를 교육하기 시작하였다. 특히, 조기교육의 핵심인 한글의 경우, 한국교육과정평가원의 통계에 따르면, 입학 전 한글 교육 비율은 91.6%에 달하는 것으로 나타났다.As enthusiasm for education in various languages such as Korean, English, Japanese, and Chinese heats up, parents recently began teaching children in various languages, such as Korean and English, from as early as age 4. In particular, in the case of Hangul, which is the core of early education, according to statistics from the Korea Institute for Curriculum and Evaluation, the rate of Hangul education before entering school reached 91.6%.

기존의 한글 교육 방식은 학부모 또는 돌보미의 돌봄 시간에 한글 학습지 등의 자료를 이용하여 교육하는 방식이 대세를 이루었고, 점차 온라인 혹은 오프라인에서 스마트폰이나 태블릿 등의 애플리케이션을 통해 교육하는 방식으로 전환되고 있었다. 그러나, 이러한 한글 교육 방식은 유아의 한글 수준과 관련 없는 기설정된 커리큘럼에 따른 저가의 일방향 한글 교육 방식이거나 학습지 교사의 지도가 포함된 고가의 양방향 한글 교육 방식이었다.The existing method of teaching Korean using materials such as Korean workbooks during the care time of parents or caregivers became the mainstream, and was gradually transitioning to teaching online or offline through applications such as smartphones or tablets. . However, these Hangul education methods were either a low-cost, one-way Hangul education method based on a preset curriculum that was not related to the child's Hangul level, or an expensive, two-way Hangul education method that included guidance from a workbook teacher.

이러한 점 때문에 저가로 유아의 한글 교육을 수행하여야 하는 경우, 애플리케이션을 이용하여 한글 교육을 진행하더라도 난이도가 너무 높거나 너무 낮아 유아의 흥미를 유발하는 데에 어려움이 있었으며, 유아의 흥미 유발을 위해 학부모 또는 돌보미가 유아의 한글 교육에 많은 교육 시간을 할애하여야 하는 문제가 있었다. 또한, 학부모와 돌보미의 입장에서는, 시중에 판매되는 4,000개 이상의 한글 교육 학습지와 수많은 한글 교육 애플리케이션이라는 지나치게 많은 선택지 중에서 어떤 것이 가장 적절할지 선택해야 한다는 매우 어려운 문제가 있었다.Because of this, when it was necessary to provide children's Hangul education at a low cost, even if Hangul education was conducted using an application, the difficulty level was too high or too low to arouse children's interest, and it was difficult to arouse children's interest. Alternatively, there was a problem in which caregivers had to devote a lot of teaching time to children's Korean language education. Additionally, from the perspective of parents and caregivers, there was a very difficult problem of having to choose which one was most appropriate among the plethora of options, including more than 4,000 Korean education worksheets and numerous Korean education applications available on the market.

또한, 학습지 교사가 방문하여 지도하는 고가의 양방향 한글 교육 방식을 취하더라도, 학습지 교사는 일주일에 15분 교육하는 경우가 대부분이며, 나머지 시간에는 학부모가 직접 한글 교육을 책임져야 하는 문제가 있었다.In addition, even if an expensive two-way Hangul education method was used in which a workbook teacher visits and provides guidance, the workbook teacher usually only teaches for 15 minutes a week, and there was a problem in that parents had to take responsibility for Hangul education themselves for the rest of the time.

따라서, 본 발명의 목적은 학습자의 학습 기록에 기초하여 학습자의 현재 학습 상태를 예상 가능하도록 하는 것에 있다. Therefore, the purpose of the present invention is to enable the learner's current learning status to be predicted based on the learner's learning record.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned, and includes purposes that are not mentioned but can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. can do.

이하 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구체적 수단에 대하여 설명한다.Hereinafter, specific means for achieving the purpose of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 인공 신경망 모듈을 포함하는 학습자 상태 진단 장치는, 상기 복수의 인공 신경망 모듈은 트랜스포머(transformer) 기반의 인공 신경망 모듈과, 상기 트랜스포머 기반의 인공 신경망 모듈의 전단 및 후단에 설치되는 복수의 LSTM(Long Short-Term Memory) 모듈을 포함하고, 상기 복수의 인공 신경망 모듈은 학습자 클라이언트로부터의 학습 기록을 입력 받고, 입력 받은 상기 학습 기록을 처리하여 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력한다. A learner status diagnosis device including a plurality of artificial neural network modules according to an embodiment of the present invention, the plurality of artificial neural network modules include a transformer-based artificial neural network module, a front end of the transformer-based artificial neural network module, and It includes a plurality of LSTM (Long Short-Term Memory) modules installed at the rear end, and the plurality of artificial neural network modules receive learning records from the learner client, process the received learning records, and determine the learner's expected current learning state. outputs.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이하와 같은 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the following effects are achieved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습자의 학습 기록, 즉, 학습자가 지금까지 풀이한 문제들에 기초하여 예상 현재 학습 상태를 도출할 수 있는 효과를 가진다.According to one embodiment of the present invention, the expected current learning state can be derived based on the learner's learning record, that is, the problems the learner has solved so far.

또한, 이러한 학습자의 예상 현재 학습 상태를 통해, 학습자가 가장 흥미롭고 효율적으로 학습을 진행할 수 있는 난이도(즉, 학습자가 학습 기준 점수를 획득할 것으로 예상되는 학습 세션)를 갖는 학습 세션을 현재 커리큘럼 내에서 추천함으로써, 학습자에게 맞춤화된 학습 세션을 제공할 수 있는 효과를 가진다. In addition, through the learner's expected current learning state, a learning session with a level of difficulty that allows the learner to learn most interestingly and efficiently (i.e., a learning session at which the learner is expected to achieve the learning standard score) can be selected within the current curriculum. By making recommendations, it has the effect of providing customized learning sessions to learners.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects that can be obtained from the present invention 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 below. You will be able to.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습 세션 추천 시스템을 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습자의 학습 기록의 구성에 대해 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 문제 식별자의 생성 방법에 관하여 설명하는 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치가 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치의 인공 신경망 모듈의 개략적인 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치의 인공 신경망 모듈의 개략적인 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 8은 인공지능 기반의 학습 세션 추천 장치(3)의 개략적인 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커리큘럼 내 학습 세션의 추천 방법에 대한 흐름도이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention and serve to further understand the technical idea of the present invention along with the detailed description of the invention, so the present invention is limited only to the matters described in such drawings. It should not be interpreted as such.
Figure 1 is a schematic diagram showing an artificial intelligence-based learning session recommendation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram explaining the structure of a learner's learning record according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram explaining a method for generating a problem identifier according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram illustrating a process in which an artificial intelligence-based learner status diagnosis device outputs the learner's expected current learning status according to an embodiment of the present invention.
Figures 5 and 6 are diagrams illustrating the schematic structure and operating principle of the artificial neural network module of the artificial intelligence-based learner status diagnosis device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram illustrating the schematic structure and operating principle of the artificial neural network module of the artificial intelligence-based reference score setting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating the schematic structure and operating principle of the artificial intelligence-based learning session recommendation device 3.
Figure 9 is a flowchart of a method for recommending learning sessions within a curriculum according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어서 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, an embodiment by which a person skilled in the art can easily carry out the present invention will be described in detail. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the examples described herein. Additionally, in explaining in detail the operating principle of a preferred embodiment of the present invention, if a detailed description of a related known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 특정 부분이 다른 부분과 연결되어 있거나 위/아래에 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있거나, 위/아래에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고, 간접적으로 연결되거나 위/아래에 있는 경우도 포함한다. In addition, the same reference numerals are used for parts that perform similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a specific part is said to be connected to or above/below another part, this means not only directly connected or above/below, but also indirectly through other components in between. This also includes cases where they are connected or above/below.

나아가, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Furthermore, when it is said that a part "includes" a certain element throughout the specification, this does not mean excluding other elements, but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 해당 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 즉, 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as “first” and “second” may be used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. That is, terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. The term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

또한, 달리 구체적으로 명시하지 않는 한, "단수"의 표현은 본 명세서에서 하나 이상의 개체를 포함하는 것으로 사용된다. 마지막으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "또는"은 달리 구체적으로 명시하지 않는 한, 비-배타적인 "또는"을 의미한다. Additionally, unless specifically stated otherwise, the expression “singular” is used herein to include one or more entities. Finally, as used herein, “or” means “or” non-exclusively, unless specifically stated otherwise.

또한, 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.In addition, the terms used in the present invention are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a person working in the art, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than simply the name of the term.

인공지능 기반의 학습 세션 추천 시스템의 개요Overview of artificial intelligence-based learning session recommendation system

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습 세션 추천 시스템을 도시한 모식도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습 세션 추천 시스템(100)은, 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1), 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치(2), 및 인공지능 기반의 학습 세션 추천 장치(3)를 포함할 수 있다. Figure 1 is a schematic diagram showing an artificial intelligence-based learning session recommendation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the artificial intelligence-based learning session recommendation system 100 according to an embodiment of the present invention includes an artificial intelligence-based learner status diagnosis device (1) and an artificial intelligence-based reference score setting device (2). , and an artificial intelligence-based learning session recommendation device (3).

먼저, 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)는 학습자 클라이언트(4)의 애플리케이션 모듈(4a)로부터 학습자(예를 들어, 유아)의 학습 기록(5)을 수신할 수 있다. 이 때, 학습자의 학습 기록(5)은 학습자가 학습 애플리케이션 모듈(4a)을 통해 현재까지 입력한 문제들에 대한 풀이를 포함하는 문제 풀이 정보(5a) 및 학습자가 풀이한 문제들이 어떠한 학습 세션들의 조합으로 이루어졌는지를 나타내는 학습 세션 조합 정보(5b)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 커리큘럼은 복수의 학습 세션들을 포함하고, 각 학습 세션은 복수의 문제들을 포함하므로, 학습자의 문제 풀이 정보(5a) 또한 복수의 학습 세션에 속하는 문제들에 대한 풀이를 포함할 수 있게 된다. 이에, 학습 세션 조합 정보(5b)를 통해 학습자가 풀이한 문제들의 학습 세션들을 식별할 수 있다. First, the artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 may receive the learning record 5 of the learner (eg, an infant) from the application module 4a of the learner client 4. At this time, the learner's learning record (5) contains problem solving information (5a) containing solutions to problems that the learner has input to date through the learning application module (4a), and which learning sessions the problems solved by the learner are. It may include learning session combination information (5b) indicating whether it is a combination. According to one embodiment of the present invention, one curriculum includes a plurality of learning sessions, and each learning session includes a plurality of problems, so the learner's problem solving information 5a also includes problems belonging to the plurality of learning sessions. An explanation can be included. Accordingly, the learning sessions of problems solved by the learner can be identified through the learning session combination information 5b.

인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)는 학습자 클라이언트(4)의 애플리케이션 모듈(4a)로부터 수신한 학습 기록(5)에 기초하여 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력할 수 있다. 여기서 학습자의 예상 현재 학습 상태는, 예를 들어, 학습자의 현재 커리큘럼 내 복수의 학습 세션들 내의 모든 문제들에 대한 정오답 여부와 개별 학습 세션에 대한 예상 점수를 포함할 수 있다. 학습자의 예상 현재 학습 상태의 출력은 인공 신경망 모듈을 통해서 인공 지능 기반으로 수행될 수 있는데, 이에 대해서는 자세히 후술하도록 한다. The artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 can output the learner's expected current learning status based on the learning record 5 received from the application module 4a of the learner client 4. Here, the learner's expected current learning state may include, for example, whether or not correct answers are given to all questions within a plurality of learning sessions in the learner's current curriculum and an expected score for each individual learning session. The output of the learner's expected current learning state can be performed based on artificial intelligence through an artificial neural network module, which will be described in detail later.

인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치(2)는 학습자 클라이언트(4)의 애플리케이션 모듈(4a)로부터 학습자(예를 들어, 유아)의 학습 기록(5)을 수신하고 이에 기초하여 학습자의 효율적인 학습을 유도할 수 있는 학습 기준 점수를 출력할 수 있다. 예를 들어, 학습 기준 점수는 학습자가 가장 학습에 흥미를 유발할 수 있는 점수로서, 학습 지속 시간이 가장 길 것으로 예상되는 점수로 설정될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 학습 지속 시간이 가장 길 것으로 예상되는 점수를 학습자가 가장 학습에 흥미를 유발할 수 있는 점수라고 가정하였으나, 학습 지속 시간 이외에 다른 요소, 예를 들어, 학습 횟수, 로그인 횟수 등을 고려하여 학습 기준 점수를 출력할 수도 있다. 이러한 학습 기준 점수의 출력은 인공 신경망 모듈을 통해서 인공 지능 기반으로 수행될 수 있는데, 이에 대해서도 자세히 후술하도록 한다. The artificial intelligence-based standard score setting device (2) receives the learner's (e.g., infant) learning record (5) from the application module (4a) of the learner client (4) and induces the learner's efficient learning based on this. You can output the learning standard score. For example, the learning standard score is the score that can cause the learner to be most interested in learning, and may be set as the score that is expected to result in the longest learning duration. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, it was assumed that the score expected to have the longest learning duration was the score that would cause the learner to be most interested in learning, but other factors other than the learning duration, such as the number of learning times and the number of logins, The learning standard score can also be output considering such factors. The output of these learning standard scores can be performed based on artificial intelligence through an artificial neural network module, which will be described in detail later.

인공지능 기반의 학습 세션 추천 장치(3)는 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)로부터 학습자의 예상 현재 학습 상태를 수신하고, 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치(2)로부터 학습 기준 점수를 수신할 수 있다. 그리고, 인공지능 기반의 학습 컨텐츠 추천 장치(3)는 학습자의 예상 현재 학습 상태 및 학습 기준 점수에 기초하여 추천 학습 세션(6)을 출력하고 이를 해당 학습자에게 제공할 수 있다. 추천 학습 세션(6)은 현재의 커리큘럼 내의 복수의 학습 세션들 중에서 학습자가 학습 기준 점수에 가장 가까운 점수를 받을 것으로 예상되는, 학습자에게 맞춤화된 학습 세션일 수 있다. The artificial intelligence-based learning session recommendation device (3) receives the learner's expected current learning state from the artificial intelligence-based learner status diagnosis device (1) and receives the learning standard score from the artificial intelligence-based standard score setting device (2). You can receive it. In addition, the artificial intelligence-based learning content recommendation device 3 can output a recommended learning session 6 based on the learner's expected current learning status and learning standard score and provide it to the learner. The recommended learning session 6 may be a learning session customized to the learner in which the learner is expected to receive a score closest to the learning standard score among a plurality of learning sessions in the current curriculum.

본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습 세션 추천 시스템(100)은 특정 웹서버, 클라우드 서버와 같은 가상 서버, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC 등의 컴퓨팅 장치의 처리모듈에 의해 처리되고, 각 컴퓨팅 장치의 메모리 모듈에 저장되도록 구성될 수 있다. 다만, 이러한 시스템(100)이 둘 이상의 컴퓨팅 장치의 처리모듈에 의해 분산 처리되고, 둘 이상의 컴퓨팅 장치의 메모리 모듈에 분산되어 저장될 수도 있으며, 이러한 점은 인공지능 기반의 학습 세션 추천 시스템(100)의 구체적인 구현 방법에 따라 다양하게 설계될 수 있다.The artificial intelligence-based learning session recommendation system 100 according to an embodiment of the present invention is processed by a processing module of a computing device such as a specific web server, a virtual server such as a cloud server, a smartphone, a tablet PC, or a desktop PC. , may be configured to be stored in the memory module of each computing device. However, this system 100 may be distributedly processed by processing modules of two or more computing devices and may be distributed and stored in memory modules of two or more computing devices, and this is the case in the artificial intelligence-based learning session recommendation system 100. It can be designed in various ways depending on the specific implementation method.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습자의 학습 기록, 즉, 학습자가 지금까지 풀이한 문제들에 기초하여 예상 현재 학습 상태를 도출하고, 학습자가 가장 흥미롭고 효율적으로 학습을 진행할 수 있는 난이도(즉, 학습자가 학습 기준 점수를 획득할 것으로 예상되는 학습 세션)를 갖는 학습 세션을 현재 커리큘럼 내에서 추천함으로써, 학습자에게 맞춤화된 학습 세션을 제공할 수 있는 효과를 가진다. According to one embodiment of the present invention, the expected current learning state is derived based on the learner's learning record, that is, the problems the learner has solved so far, and the difficulty level at which the learner can proceed with learning most interestingly and efficiently (i.e. By recommending a learning session within the current curriculum (a learning session in which the learner is expected to obtain a learning standard score), it has the effect of providing a customized learning session to the learner.

인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치Artificial intelligence-based learner status diagnosis device

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습자의 학습 기록의 구성에 대해 설명하는 도면이다. Figure 2 is a diagram explaining the structure of a learner's learning record according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 학습자의 현재 학습 기록(5)은, 현재 커리큘럼 내 복수의 학습 세션의 모든 문제들의 집합 중에서 학습자가 풀이한 문제들에 대한 문제 식별자 세트(e11, e22,..., emn), 각 문제들에 대한 학습자의 문제 풀이 정보(r11, r22,..., rmn), 및 학습자가 풀이한 문제들이 속하는 학습 세션들의 조합을 나타내는 학습 세션 조합 정보(5b)를 포함할 수 있다. 일례로, 문제 식별자 e11은 학습 세션 1에 속하고, 문제 식별자 e22는 학습 세션 2에 속하고, 문제 식별자 emn은 학습 세션 m에 속하는 경우, 학습 세션 조합 정보(5b)는 학습자의 학습 기록(5)에 학습 세션 1, 2, m이 조합되었다는 것을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 2, the learner's current learning record 5 includes a set of problem identifiers (e 11 , e 22 ,... , e mn ), the learner's problem solving information for each problem (r 11 , r 22 ,..., r mn ), and learning session combination information (5b) indicating the combination of learning sessions to which the problems solved by the learner belong. ) may include. For example, if the problem identifier e 11 belongs to learning session 1, the problem identifier e 22 belongs to learning session 2, and the problem identifier e mn belongs to learning session m, the learning session combination information 5b is the learner's learning information. Record (5) can indicate that learning sessions 1, 2, and m are combined.

한편, 학습자의 학습 기록(5)은 현재 커리큘럼에 대한 현재 학습 기록 뿐만 아니라 이전에 학습자가 풀이한 커리큘럼들에 대한 학습 기록을 포함할 수 있다. 이 경우, 학습 기록(5)은 커리큘럼별(예를 들어, 커리큘럼 ID별) 및/또는 날짜순으로 정렬될 수 있다. 또한, 학습 애플리케이션 플랫폼의 서버에 저장되어 있는 데이터베이스에는 다수의 학습자의 학습 기록(5)이 학습자 ID(예를 들어, profile ID)별로 저장되어 있을 수 있으며, 그 외에도 학습 기록(5)과 함께 모드 정보(문제가 학습형 문제인지 또는 질의형 문제인지 여부를 나타냄) 등이 부가되어 저장되어 있을 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. Meanwhile, the learner's learning record 5 may include not only the current learning record for the current curriculum but also learning records for curricula previously solved by the learner. In this case, learning records 5 may be sorted by curriculum (eg, by curriculum ID) and/or by date. In addition, the database stored on the server of the learning application platform may store multiple learners' learning records (5) by learner ID (e.g., profile ID), and in addition, the learning records (5) along with the mode Information (indicating whether the problem is a learning-type problem or a query-type problem), etc. may be added and stored, but this is not limited.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 문제 식별자(e) 각각은 게임 유형(g, game type) 및 학습 대상(t, target)의 조합으로 이루어질 수 있다. 즉, 문제 식별자 e1=g1t1, e2=g2t2, […], ek-1=gk-1tk-1일 수 있다. 여기서, 게임 유형(g)은 문제가 어떠한 유형의 게임으로서 제시되고 있는지를 나타내며, 예를 들어, 게임 유형(g)은 글자의 모양과 소리를 익히는 "소리 익히기" 게임, 다른 글자와 비교 및 변별을 하는 "분별하기" 게임, 자음, 모음, 받침을 붙이는 "조합하기" 게임, 올바른 글자 쓰기를 배우는 "따라쓰기", 및 듣고 말하는 훈련을 하는 "말하기" 게임을 포함할 수 있으며, 각각의 게임 유형(g)은 식별자나 라벨로 표시될 수 있다. 또한, 학습 대상(t)은 학습되는 글자, 단어, 자모음 음소 등일 수 있으며, 각각의 학습 대상(t)은 식별자나 라벨로 표시될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, each problem identifier (e) may be composed of a combination of a game type (g, game type) and a learning target (t, target). That is, the problem identifiers e 1 =g 1 t 1 , e 2 =g 2 t 2 , […] ], e k-1 =g k-1 t k-1 . Here, the game type (g) indicates what type of game the problem is being presented as. For example, the game type (g) is a "sound learning" game that learns the shapes and sounds of letters, and compares and discriminates with other letters. It can include a "discrimination" game that involves adding consonants, vowels, and consonants, a "combining" game that involves adding consonants, vowels, and final consonants, a "tracing" game that teaches you how to write letters correctly, and a "speaking" game that trains you to listen and speak. Each game can include Type (g) can be indicated by an identifier or label. Additionally, the learning object (t) may be a letter, word, consonant, vowel, or phoneme to be learned, and each learning object (t) may be displayed as an identifier or label.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 문제 식별자의 생성 방법에 관하여 설명하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 문제 식별자(e) 각각은 게임 유형(g, game type) 및 학습 대상(t, target)의 조합으로 이루어질 수 있는데, 여기서 게임 유형(g)은 게임 화면을 CNN(Convolution Neural Network) 인코더에 입력하고 그 출력으로서의 게임 벡터로 결정하고, 학습 대상(t)은 학습 대상 텍스트를 CNN 인코더에 입력하고 그 출력으로서의 대상 벡터(target vector)로 결정될 수 있으며, 문제 식별자(e) 각각은 이러한 게임 벡터와 대상 벡터의 조합으로 이루어질 수도 있다.Figure 3 is a diagram explaining a method for generating a problem identifier according to another embodiment of the present invention. Referring to Figure 3, according to another embodiment of the present invention, each problem identifier (e) may be composed of a combination of a game type (g, game type) and a learning target (t, target), where the game type ( g) inputs the game screen into a CNN (Convolution Neural Network) encoder and determines the game vector as the output, and the learning target (t) inputs the learning target text into the CNN encoder and determines it as the target vector as the output. It may be determined, and each problem identifier (e) may be composed of a combination of these game vectors and target vectors.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치가 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력하는 과정을 설명하는 도면이다. Figure 4 is a diagram illustrating a process in which an artificial intelligence-based learner status diagnosis device outputs the learner's expected current learning status according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 학습자 클라이언트(4)의 학습자는 현재 커리큘럼 내 학습 세션들의 문제들에 대한 풀이를 학습자 클라이언트(4)를 통해 입력할 수 있으며, 이것이 학습자의 학습 기록(5)이 될 수 있다. 도 4에 도시된 예에 따르면, 학습 기록(5)은 학습자가 지금까지 풀이한 문제들(즉, 각 문제 식별자 e11, e22, [...], emn)에 대한 학습자의 문제 풀이 정보(5a)(r1, r2, [...], rt)와, 각 문제(e11, e22, [...], emn)가 카테고리 내 어느 학습 세션에 속한 것인지에 대한 학습 세션 조합 정보(5b)를 포함할 수 있다. 이러한 학습 기록(5)은 학습자 클라이언트(4)로부터 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)로 전송될 수 있다. Referring to FIG. 4, the learner of the learner client 4 can input solutions to problems of learning sessions in the current curriculum through the learner client 4, and this can become the learner's learning record 5. . According to the example shown in Figure 4, the learning record 5 is the learner's problem solving for the problems solved so far (i.e., each problem identifier e 11 , e 22 , [...], e mn ) Information (5a) (r 1 , r 2 , [...], r t ) and which learning session in the category each problem (e 11 , e 22 , [...], e mn ) belongs to. It may include learning session combination information (5b). These learning records (5) can be transmitted from the learner client (4) to the artificial intelligence-based learner status diagnosis device (1).

인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)는 수신한 학습 기록(5)에 기초하여 카테고리 내 복수의 학습 세션의 모든 문제들에 대한 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력할 수 있다. 여기서, 학습자의 예상 현재 학습 상태(a11, a12 ... a21, a22, am1, am2, [...] amn)는 정답에 대해서는 "0"의 값을 부여하고, 오답에 대해서는 "1"의 값을 부여하고, 학습 완료에 대해서는 완료를 나타내는 "2"의 값을 부여하는 방식일 수 있다. 또는, 학습 완료형 문제에 대해서도 학습이 완료되는 경우 정답과 마찬가지로 "0"의 값을 부여할 수도 있다. The artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 can output the learner's expected current learning status for all problems in multiple learning sessions within a category based on the received learning record 5. Here, the learner's expected current learning state (a 11 , a 12 ... a 21 , a 22 , a m1 , a m2 , [...] a mn ) is given a value of "0" for the correct answer, A value of "1" may be given for an incorrect answer, and a value of "2" indicating completion of learning may be given. Alternatively, for learning-complete problems, when learning is completed, a value of "0" may be assigned as in the correct answer.

또한, 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)는 학습자의 예상 현재 학습 상태(즉, 문제들의 정오답 여부)를 확률 값의 형태로 출력할 수도 있다. 예를 들어, 학습자의 예상 현재 학습 상태가 (a11 = 0.34, a12 = 0.78 [...], a21 = 0.88, a22 = 0.73, am1 = 0.55, am2 = 0.21 ... amn = 0.98)와 같이 확률 값으로서 출력될 수 있다. 이 경우, 소정의 기준 임계값, 예를 들어, 0.607을 기준으로 0.607 이상의 확률 값을 가지는 경우 해당 문제에 대해서는 정답을 맞춘 것으로 하고, 0.607 이하의 확률 값을 가지는 경우 해당 문제에 대해서는 오답인 것으로 하도록 설정될 수 있다. 이러한 기준 임계값은 실제 정답을 정답으로 예측할 확률(TPR, true positive rate), 실제 오답을 오답으로 예측할 확률(TNR, true negative rate), 실제 오답을 정답으로 예측할 확률(FPR, false positive rate), 및 실제 정답을 오답으로 예측할 확률(FNR, false negative rate)을 고려하여 결정될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. In addition, the artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 may output the learner's expected current learning status (i.e., whether the questions are answered incorrectly) in the form of a probability value. For example, if the learner's expected current learning state is (a 11 = 0.34, a 12 = 0.78 [...], a 21 = 0.88, a 22 = 0.73, a m1 = 0.55, a m2 = 0.21 ... a It can be output as a probability value, such as mn = 0.98). In this case, based on a predetermined standard threshold, for example, 0.607, if the probability value is 0.607 or more, the question is considered to be answered correctly, and if the probability value is less than 0.607, the question is considered to be an incorrect answer. can be set. These reference thresholds are the probability of predicting an actual correct answer as a correct answer (TPR, true positive rate), the probability of predicting an actual incorrect answer as a correct answer (TNR, true negative rate), the probability of predicting an actual incorrect answer as a correct answer (FPR, false positive rate), It may be determined by considering the probability of predicting the actual correct answer as an incorrect answer (false negative rate (FNR)), but is not limited thereto.

일 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 것처럼, 학습자의 예상 현재 학습 상태는, 위에서 설명한 것과 같은 커리큘럼 내 복수의 학습 세션들 내의 모든 문제들에 대한 정오답 (및 학습 완료) 여부를 포함할 뿐 아니라, 개별 학습 세션에 대한 예상 점수를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 학습 세션 내 문제들에 대해 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)에 의해 출력된 정오답 여부에 기초하여 학습 세션에 대한 예상 점수가 연산될 수 있다. According to one embodiment, as shown in Figure 4, the learner's expected current learning state only includes whether correct answers (and learning completion) to all problems within a plurality of learning sessions in the curriculum as described above Alternatively, it may further include expected scores for individual study sessions. For example, the expected score for the learning session may be calculated based on whether or not incorrect answers are output by the artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 for problems within the learning session.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치의 인공 신경망 모듈의 개략적인 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다. Figures 5 and 6 are diagrams illustrating the schematic structure and operating principle of the artificial neural network module of the artificial intelligence-based learner status diagnosis device according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)의 인공 신경망 모듈(10)은 트랜스포머 기반의 인공 신경망 모듈의 제1 블록(10a)(예를 들어, 인코더) 및 제2 블록(10b)(예를 들어, 디코더)의 전단 및 후단에 LSTM(Long Short-Term Memory) 모듈(41, 42, 43)을 추가한 구조를 포함할 수 있다. 이러한 구조를 통해 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)를 통한 학습자의 예상 현재 학습 상태의 출력 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다. Referring to FIGS. 5 and 6, according to an embodiment of the present invention, the artificial neural network module 10 of the artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 includes the first block 10a of the transformer-based artificial neural network module. It may include a structure in which LSTM (Long Short-Term Memory) modules 41, 42, and 43 are added to the front and rear ends of (e.g., encoder) and the second block 10b (e.g., decoder). there is. This structure has the effect of improving the output accuracy of the learner's expected current learning state through the artificial intelligence-based learner state diagnosis device (1).

먼저 도 5의 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)의 인공 신경망 모듈(10)의 사전 학습 세션의 동작 원리에 대해 간략히 설명한다. First, the operating principle of the pre-learning session of the artificial neural network module 10 of the artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 of FIG. 5 will be briefly described.

사전 학습 세션에서는, 기존에 다수의 학습자들에 의해 수행된 학습 기록들을 포함하는 사전 학습용 학습 기록이 인공 신경망 모듈(10)에 입력되고, 입력된 사전 학습용 학습 기록을 처리하여 인공 신경망 모듈(10)이 다수의 학습자들 각각의 예상 학습 상태를 출력하며, 다수의 학습자들 각각의 예상 현재 학습 상태를 다수의 학습자들 각각의 실제 학습 결과와 비교하여, 예상 현재 학습 상태와 실제 학습 결과 사이의 에러가 최소화되는 방향으로 손실 함수가 구성되어 인공 신경망 모듈(10)이 사전 학습될 수 있다. In the pre-learning session, pre-learning learning records including learning records previously performed by a plurality of learners are input to the artificial neural network module 10, and the input learning records for pre-learning are processed to produce the artificial neural network module 10. The expected learning state of each of the plurality of learners is output, and the expected current learning state of each of the plurality of learners is compared with the actual learning result of each of the plurality of learners, so that the error between the expected current learning state and the actual learning result is calculated. The artificial neural network module 10 can be pre-trained by constructing a loss function in a direction that is minimized.

보다 구체적으로는, 사전 학습 세션에서는, 인공 신경망 모듈(10)의 제1 블록(10a)에 사전 학습용 학습 기록(5)의 문제 식별자(e1, e2, […], ek-1)가 시계열적으로 입력될 수 있다. 사전 학습용 학습 기록(5)은 기존에 다수의 학습자들에 의해 수행된 학습 기록들을 포함할 수 있다. 이 때, 전술한 것처럼, 문제 식별자(e1, e2, […], ek-1) 각각은 게임 유형(g, game type) 및 학습 대상(t, target)의 조합으로 이루어질 수 있다. 즉, 문제 식별자 e1=g1t1, e2=g2t2, […], ek-1=gk-1tk-1일 수 있다. 한편, 도 3의 예에 따르면, 시계열적으로 입력되는 문제 식별자(e) 각각은 게임 유형(g, game type) 및 학습 대상(t, target)의 조합으로 이루어지는데, 게임 유형(g)은 게임 화면을 CNN(Convolution Neural Network) 인코더에 입력하고 그 출력으로서의 게임 벡터로 결정하고, 학습 대상(t)은 학습 대상 텍스트를 CNN 인코더에 입력하고 그 출력으로서의 대상 벡터(target vector)로 결정될 수 있으며, 문제 식별자(e) 각각은 이러한 게임 벡터와 대상 벡터의 조합으로 이루어질 수도 있다.More specifically, in the pre-training session, the problem identifier (e 1 , e 2 , [...], e k-1) of the learning record 5 for pre-training is stored in the first block 10a of the artificial neural network module 10 . can be input in time series. The learning record 5 for prior learning may include learning records previously performed by a plurality of learners. At this time, as described above, each problem identifier (e 1 , e 2 , [...], e k-1 ) may be composed of a combination of a game type (g, game type) and a learning target (t, target). That is, the problem identifiers e 1 =g 1 t 1 , e 2 =g 2 t 2 , […] ], e k-1 =g k-1 t k-1 . Meanwhile, according to the example of Figure 3, each problem identifier (e) input in time series is composed of a combination of a game type (g, game type) and a learning target (t, target), where the game type (g) is a game The screen is input to a CNN (Convolution Neural Network) encoder and determined as the game vector as the output, and the learning target (t) can be input to the CNN encoder and determined as the target vector as the output. Each problem identifier (e) may be composed of a combination of these game vectors and target vectors.

그리고, 이처럼 시계열적으로 입력된 문제 식별자는 제1 블록(10a)의 임베딩 모듈에 입력되어 벡터화됨으로써 임베딩 정보가 출력되어 LSTM 모듈(41)로 입력될 수 있다. LSTM 모듈(41)은 현재 시점의 정보를 바탕으로 과거 내용을 얼마나 잊을지 또는 기억할지 등을 계산하고, 그 결과에 현재 정보를 추가해서 다음 시점으로 정보를 전달하는 작용을 하는데, LSTM 모듈(41)은 임베딩 정보에 기초하여 시계열 인코딩 정보의 묶음을 서로 다른 Linear Layer를 통해 Linear embedding하여 features dimension을 포함하는 Q(Query feature), K(Key feature), V(Value feature)로 구성한 뒤, Q(Query feature), K(Key feature), V(Value feature)를 Multi-head Attention Layer (즉, Multi-head Attention with upper triangular mask)의 입력 데이터로 할 수 있다. Q, K, V는 임베딩 정보로부터 서로 다른 Linear embedding을 통해 생성될 수 있다. Q와 K는 1st MatMul operation의 입력 데이터로 입력되어 Scale 및 softmax operation을 통해 Q에 대해서 모든 K에 대한 유사도를 계산하여 일련의 임베딩 정보 사이의 유사도 벡터를 출력하고, 이 유사도 벡터와 V는 2nd MatMul operation의 입력 데이터로 입력될 수 있다. 그리고, Multi-head Attention Layer는 입력 받은 Q, K, V 값에 기초하여 어텐션 정보를 출력하여 Feed Forward Layer로 입력할 수 있다. 이러한 Multi-head Attention Layer 및 Feed Forward Layer는 예를 들어 6번 반복될 수 있으며, 이전 Feed Forward Layer에서 출력된 인코딩 정보가 그 다음 Multi-head Attention Layer의 입력이 되는 방식으로 반복이 이루어질 수 있다. 그리고 마지막 Feed Forward Layer는 최종 인코딩 정보를 출력할 수 있는데, 이러한 최종 인코딩 정보는 인공 신경망 모듈(10)의 제2 블록(10b)의 제2 Multi-head Attention Layer에 K(Key), V(Value) 값으로서 입력될 수 있다. In addition, the problem identifier input in time series in this way is input to the embedding module of the first block 10a and vectorized, so that embedding information can be output and input to the LSTM module 41. The LSTM module 41 calculates how much past content will be forgotten or remembered based on the information at the current time, adds current information to the result, and transmits the information to the next time. The LSTM module 41 ) based on the embedding information, linearly embeds a bundle of time series encoding information through different linear layers to form Q (Query feature), K (Key feature), and V (Value feature) including feature dimensions, and then Q ( Query feature), K (Key feature), and V (Value feature) can be used as input data for the Multi-head Attention Layer (i.e., Multi-head Attention with upper triangular mask). Q, K, and V can be generated from embedding information through different linear embeddings. Q and K are input as input data of the 1st MatMul operation, calculate the similarity for all K with respect to Q through scale and softmax operation, and output a similarity vector between a series of embedding information, and this similarity vector and V are the 2nd MatMul It can be entered as input data for the operation. Additionally, the Multi-head Attention Layer can output attention information based on the input Q, K, and V values and input it to the Feed Forward Layer. These Multi-head Attention Layers and Feed Forward Layers can be repeated, for example, six times, and the repetition can be done in such a way that the encoded information output from the previous Feed Forward Layer becomes the input to the next Multi-head Attention Layer. And the last Feed Forward Layer can output the final encoding information, and this final encoding information is transmitted to the second multi-head attention layer of the second block 10b of the artificial neural network module 10. ) can be entered as a value.

또한, 사전 학습 세션에서, 인공 신경망 모듈(10)의 제2 블록(10b)에는 학습 세션 조합 정보(5b)와 문제 풀이 정보(5a)(s, r1, r2, […], rk-1)가 입력될 수 있다. 여기서 문제 풀이 정보(5a)의 s는 시작 신호일 수 있는데 이러한 시작 신호를 학습 기록의 마지막 문제의 학습 시간과 비교하여 학습자의 학습 지속 시간을 결정할 수 있다. 이처럼 제2 블록(10b)에 입력된 학습 세션 조합 정보(5b)와 문제 풀이 정보(5a)(s, r1, r2, […], rk-1)는 제2 블록(10b)의 임베딩 모듈에 각각 입력되어 벡터화됨으로써 임베딩 정보가 출력되어 LSTM 모듈(42)로 입력될 수 있다. LSTM 모듈(42)은 임베딩 정보에 기초하여 시계열 인코딩 정보의 묶음을 서로 다른 Linear Layer를 통해 Linear embedding하여 features dimension을 포함하는 Q(Query feature), K(Key feature), V(Value feature)로 구성한 뒤, Q(Query feature), K(Key feature), V(Value feature)를 제1 Multi-head Attention Layer (즉, Multi-head Attention with upper triangular mask)의 입력 데이터로 할 수 있다. 그리고 제1 Multi-head Attention Layer는 Q(Query) 값을 출력할 수 있는데 이 Q 값은 제2 Multi-head Attention Layer로 입력된다. 제2 Multi-head Attention Layer는 K, V 값으로는 제1 블록(10a)으로부터의 최종 인코딩 정보를 입력받을 수 있다. 그리고 제2 Multi-head Attention Layer는 입력 받은 Q, K, V 값에 기초하여 어텐션 정보를 출력하여 Feed Forward Layer로 입력할 수 있다. 이러한 제1 Multi-head Attention Layer, 제2 Multi-head Attention Layer 및 Feed Forward Layer는 예를 들어 6번 반복될 수 있으며, 이전 Feed Forward Layer에서 출력된 디코딩 정보가 그 다음 제1 Multi-head Attention Layer의 입력이 되는 방식으로 반복이 이루어질 수 있다. 그리고 마지막 Feed Forward Layer는 최종 디코딩 정보를 출력할 수 있는데, 이러한 최종 디코딩 정보는 LSTM 모듈(43)에 입력되고 LSTM 모듈(43)이 출력한 시계열 디코딩 정보는 Linear Layer를 거쳐 학습자의 예상 현재 학습 상태(a1, a2, […], ak-1)로서 출력될 수 있다. In addition, in the pre-learning session, the second block 10b of the artificial neural network module 10 includes learning session combination information 5b and problem solving information 5a (s, r 1 , r 2 , [...], r k -1 ) can be entered. Here, s in the problem solving information 5a may be a start signal, and the learner's learning duration can be determined by comparing this start signal with the learning time of the last problem in the learning record. In this way, the learning session combination information (5b) and problem solving information (5a) (s, r 1 , r 2 , [...], r k-1 ) input to the second block (10b) are the same as those of the second block (10b). By being input to the embedding module and vectorized, the embedding information can be output and input to the LSTM module 42. The LSTM module 42 linearly embeds a bundle of time series encoding information through different linear layers based on the embedding information, and configures it into Q (Query feature), K (Key feature), and V (Value feature) including feature dimensions. Afterwards, Q (Query feature), K (Key feature), and V (Value feature) can be used as input data for the first Multi-head Attention Layer (i.e., Multi-head Attention with upper triangular mask). And the first Multi-head Attention Layer can output a Q (Query) value, and this Q value is input to the second Multi-head Attention Layer. The second multi-head attention layer can receive the final encoding information from the first block 10a as K and V values. And the second multi-head attention layer can output attention information based on the input Q, K, and V values and input it to the feed forward layer. These first Multi-head Attention Layer, second Multi-head Attention Layer, and Feed Forward Layer may be repeated, for example, six times, and the decoding information output from the previous Feed Forward Layer is transmitted to the next first Multi-head Attention Layer. Repetition can be done in a way that inputs . And the last Feed Forward Layer can output the final decoding information. This final decoding information is input to the LSTM module 43, and the time series decoding information output by the LSTM module 43 passes through the Linear Layer to the learner's expected current learning state. It can be output as (a 1 , a 2 , […], a k-1 ).

그리고, 인공 신경망 모듈(10)로부터 출력된 학습자의 예상 현재 학습 상태(a1, a2, […], ak-1)는 학습자의 실제 학습 결과(a'1, a'2, […], a'k-1)와 비교될 수 있으며, 비교 결과 두 값 사이의 에러나 손실이 최소화되는 방향(예를 들어, Binary Cross Entropy 방식)으로 손실 함수가 구성되어 인공 신경망 모듈(10)이 사전 학습될 수 있다. 즉, 인공 신경망 모듈(10)은 예상 현재 학습 상태(a1, a2, […], ak-1)는 학습자의 실제 학습 결과(a'1, a'2, […], a'k-1) 사이의 손실 함수를 기초로 인공 신경망(10)의 각 레이어의 weight를 업데이트하는 방식을 채용할 수 있다. And, the learner's expected current learning state (a 1 , a 2 , [...], a k-1 ) output from the artificial neural network module 10 is the learner's actual learning results (a' 1 , a' 2 , [...] ], a' k-1 ), and as a result of the comparison, the loss function is configured in a direction that minimizes the error or loss between the two values (for example, Binary Cross Entropy method), so that the artificial neural network module 10 Can be pre-trained. In other words, the artificial neural network module 10 predicts the current learning state (a 1 , a 2 , […], a k-1 ) and the learner’s actual learning results (a’ 1 , a’ 2 , […], a’ A method of updating the weight of each layer of the artificial neural network 10 based on the loss function between (k-1 ) can be adopted.

다만, 전술한 것과 같은 트랜스포머-LSTM 기반 인공 신경망 모듈의 구체적인 구현 방식은 다양하게 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. However, the specific implementation method of the transformer-LSTM based artificial neural network module as described above may vary in various ways and is not limited thereto.

도 6을 참조하여 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)의 인공 신경망 모듈(10)의 추론 세션의 동작 원리에 대해 설명한다. 도 6을 참조하면, 도 5의 과정을 거쳐 사전 학습된 인공 신경망 모듈(10)을 통해 제1 블록(10a)에 학습자의 예상 현재 학습 상태를 추론하고자 하는 커리큘럼 내의 문제들의 문제 식별자(e11, e21, […], emn)를 입력하고, 제2 블록(10b)에 학습 세션 조합 정보(5b) 및 시작 신호(s)를 입력함으로써, 인공 신경망 모듈(10)은 학습자의 예상 현재 학습 상태(a11, a21, […], amn)를 출력할 수 있다. 학습자의 예상 현재 학습 상태는, 예를 들어, 현재 커리큘럼 내 복수의 학습 세션들 내의 모든 문제들에 대한 정오답 여부와 개별 학습 세션에 대한 예상 점수를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the operating principle of the inference session of the artificial neural network module 10 of the artificial intelligence-based learner status diagnosis device 1 will be described. Referring to FIG. 6, problem identifiers (e 11 , By inputting e 21 , […], e mn ) and inputting the learning session combination information 5b and the start signal s into the second block 10b, the artificial neural network module 10 determines the learner's expected current learning. Status (a 11 , a 21 , […], a mn ) can be output. The learner's expected current learning status may include, for example, correct answers to all questions within a plurality of learning sessions in the current curriculum and an expected score for each individual learning session.

인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치Artificial intelligence-based standard score setting device

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치의 인공 신경망 모듈의 개략적인 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다. Figure 7 is a diagram illustrating the schematic structure and operating principle of the artificial neural network module of the artificial intelligence-based reference score setting device according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치(2)의 인공 신경망 모듈의 사전 학습 세션에서, 사전 학습용으로 다수의 학습자의 학습 기록(5)의 학습 세션 조합 정보(5b) 및 문제 풀이 정보(5a)(s, r1, r2, […], rk-1)가 입력될 수 있다. 여기서, 문제 풀이 정보(5a)는 시작 신호(s)를 포함하는데, 이러한 시작 신호(s) 및 학습 기록의 마지막 문제의 풀이 정보 rk-1을 통해 학습자의 학습 지속 시간을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, in the pre-learning session of the artificial neural network module of the artificial intelligence-based standard score setting device (2), learning session combination information (5b) and problem solving of the learning records (5) of multiple learners for pre-learning Information 5a (s, r 1 , r 2 , […], r k-1 ) may be input. Here, the problem solving information 5a includes a start signal s, and the learner's learning duration can be known through this start signal s and the solution information r k-1 of the last problem in the learning record.

그 후, 학습 세션 조합 정보(5b) 및 문제 풀이 정보(5a)는 각각 임베딩 모듈을 통해 제1 임베딩 정보 및 제2 임베딩 정보로 출력될 수 있다. 그리고, 제1 임베딩 정보 및 제2 임베딩 정보가 LSTM 모듈에 입력될 수 있다. 다만, 다른 예에 따르면 LSTM 모듈 대신에 다른 인공 신경망 모듈, 예를 들어, 트랜스포머 모듈, CNN 모듈, RNN 모듈, 다중 퍼셉트론 모듈, GAN 모듈 등이 사용될 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. Afterwards, the learning session combination information 5b and the problem solving information 5a may be output as first embedding information and second embedding information, respectively, through the embedding module. And, the first embedding information and the second embedding information may be input to the LSTM module. However, according to another example, other artificial neural network modules such as transformer module, CNN module, RNN module, multi-perceptron module, GAN module, etc. may be used instead of the LSTM module, but the present invention is not limited thereto.

LSTM 모듈은 제1 임베딩 정보 및 제2 임베딩 정보에 기초하여 벡터 정보를 출력할 수 있으며, 이러한 벡터 정보는 linear 모듈을 통해 예상 학습 기준 점수로 출력될 수 있다. 여기서 학습 기준 점수는 학습자가 가장 학습에 흥미를 유발할 수 있는 점수로서, 학습 지속 시간이 가장 길 것으로 예상되는 점수로 설정될 수 있다. 그리고, 사전 학습 세션에서 예상 학습 기준 점수는, 실제로 다수의 학습자들 각각의 학습 지속 시간이 가장 길었던 실제 최다 학습 시간 점수와 비교될 수 있으며, 비교 결과 예상 학습 기준 점수와 실제 최다 학습 시간 점수 사이의 에러나 손실이 최소화되는 방향(예를 들어, L1 또는 L2 norm 방식)으로 손실 함수가 구성되어 인공 신경망 모듈이 사전 학습될 수 있다. 즉, 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치(2)의 인공 신경망 모듈은 예상 학습 기준 점수와 실제 최다 학습 시간 점수 사이의 에러나 손실 함수를 기초로 인공 신경망의 각 레이어의 weight를 업데이트하는 방식을 채용할 수 있다. The LSTM module can output vector information based on the first embedding information and the second embedding information, and this vector information can be output as an expected learning standard score through the linear module. Here, the learning standard score is the score that makes the learner most interested in learning, and can be set as the score that is expected to result in the longest learning duration. In addition, the expected learning standard score in the pre-learning session can be compared with the actual maximum learning time score, which was the longest learning duration for each of the multiple learners, and as a result of the comparison, there is a difference between the expected learning standard score and the actual maximum learning time score. The artificial neural network module can be pre-trained by constructing a loss function in a direction that minimizes errors or losses (for example, L1 or L2 norm method). In other words, the artificial neural network module of the artificial intelligence-based standard score setting device (2) adopts a method of updating the weight of each layer of the artificial neural network based on the error or loss function between the expected learning standard score and the actual maximum learning time score. can do.

그리고, 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치(2)의 사전 학습 세션이 완료된 인공 신경망 모듈은, 추론 세션에서 학습자의 학습 세션 조합 정보(5b) 및 문제 풀이 정보(5a)(s, r1, r2, […], rk-1)를 입력 받아 특정 학습자의 흥미를 가장 크게 유발할 수 있는(즉, 학습자의 학습 시간이 가장 길 것으로 예상되는) 학습 기준 점수를 출력할 수 있다. In addition, the artificial neural network module for which the pre-learning session of the artificial intelligence-based standard score setting device (2) has been completed provides the learner's learning session combination information (5b) and problem solving information (5a) (s, r 1 , r) in the inference session. 2 , […], r k-1 ) can be input to output the learning standard score that can generate the greatest interest of a specific learner (i.e., the learner's learning time is expected to be the longest).

인공지능 기반의 학습 세션 추천 장치Artificial intelligence-based learning session recommendation device

도 8은 인공지능 기반의 학습 세션 추천 장치(3)의 개략적인 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다. FIG. 8 is a diagram illustrating the schematic structure and operating principle of the artificial intelligence-based learning session recommendation device 3.

도 8을 참조하면, 인공지능 기반의 학습 세션 추천 장치(3)는 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치(1)로부터 학습자의 예상 현재 학습 상태를 수신하고, 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치(2)로부터 학습 기준 점수를 수신할 수 있다. 그리고, 인공지능 기반의 학습 컨텐츠 추천 장치(3)는 학습자의 예상 현재 학습 상태 및 학습 기준 점수에 기초하여 추천 학습 세션(6)을 출력하고 이를 해당 학습자의 학습자 클라이언트(4)에게 제공할 수 있다. Referring to Figure 8, the artificial intelligence-based learning session recommendation device (3) receives the learner's expected current learning state from the artificial intelligence-based learner status diagnosis device (1), and the artificial intelligence-based reference score setting device (2) ) You can receive learning standard scores from. In addition, the artificial intelligence-based learning content recommendation device (3) outputs a recommended learning session (6) based on the learner's expected current learning status and learning standard score and provides it to the learner's client (4). .

비제한적인 일 예에 따르면, 인공지능 기반의 학습 컨텐츠 추천 장치(3)는 기준 점수 설정 장치(2)로부터 수신한 학습 기준 점수와, 학습자의 예상 현재 학습 상태에서 커리큘럼 내 각 학습 세션마다의 예상 점수를 비교하고, 커리큘럼 내 학습 세션 중에서 학습 기준 점수와 가장 가까운 예상 점수를 갖는 학습 세션을 추천 학습 세션(6)으로 결정할 수 있다. 도 8의 예에 따르면, 학습 세션 1에 대한 학습자의 예상 점수가 63점이고, 학습 세션 2에 대한 학습자의 예상 점수가 41점이고, 학습 세션 m에 대한 학습자의 예상 점수가 84점이며, 기준 점수 설정 장치(2)로부터 수신한 학습 기준 점수가 60점인 경우, 학습 기준 점수 60점과 가장 가까운 학습 세션 1이 추천 학습 세션으로 결정될 수 있다.According to a non-limiting example, the artificial intelligence-based learning content recommendation device 3 includes the learning standard score received from the standard score setting device 2 and the expected current learning state of the learner for each learning session in the curriculum. The scores can be compared, and the learning session with the expected score closest to the learning standard score among the learning sessions in the curriculum can be determined as the recommended learning session (6). According to the example in Figure 8, the learner's expected score for learning session 1 is 63 points, the learner's expected score for learning session 2 is 41 points, and the learner's expected score for learning session m is 84 points. If the learning standard score received from the device 2 is 60, learning session 1 closest to the learning standard score of 60 may be determined as the recommended learning session.

다만, 도 8의 예는 학습 세션 2 및 m 이외에도 학습 세션 1보다 예상 점수가 60점에 가까운 학습 세션은 없는 것으로 가정한 것이고, 다른 예에 따르면 예상 점수가 기준 점수에 가장 가까운 학습 세션이 둘 이상이 있을 수 있다. 이러한 경우, 미리 정해진 규칙에 의해 특정 학습 세션을 추천 학습 세션으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 예상 점수가 기준 점수에 가장 가까운 학습 세션 중에서 최근에 학습자가 학습한 학습 세션과 인접한 학습 세션을 추천 학습 세션으로 결정할 수 있다. However, the example in FIG. 8 assumes that, in addition to learning sessions 2 and m, there are no learning sessions whose expected scores are closer to 60 than learning session 1, and according to another example, there are more than two learning sessions whose expected scores are closest to the standard score. This can be. In this case, a specific learning session may be determined as a recommended learning session according to a predetermined rule. For example, among learning sessions whose expected score is closest to the standard score, a learning session adjacent to a learning session recently studied by the learner may be determined as a recommended learning session.

이와 같이 결정된 추천 학습 세션(6)은 현재의 커리큘럼 내의 복수의 학습 세션들 중에서 학습자가 학습 기준 점수에 가장 가까운 점수를 받을 것으로 예상되는, 즉, 학습자의 흥미를 가장 유발할 수 있는, 학습자에게 맞춤화된 학습 세션일 수 있다. The recommended learning session (6) determined in this way is a customized learning session that is expected to result in the learner receiving the score closest to the learning standard score among the plurality of learning sessions in the current curriculum, that is, that is most likely to arouse the learner's interest. It could be a learning session.

커리큘럼 내 학습 세션의 추천 방법Recommended methods for learning sessions within the curriculum

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커리큘럼 내 학습 세션의 추천 방법에 대한 흐름도이다. Figure 9 is a flowchart of a method for recommending learning sessions within a curriculum according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 먼저 단계 S910에서, 학습자 클라이언트로부터 수신한 학습 기록에 기초하여, 현재 커리큘럼 내 복수의 학습 세션들의 문제들에 대한 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력할 수 있다. 이 때, 학습자의 예상 현재 학습 상태는 현재 커리큘럼 내 복수의 학습 세션들의 문제들에 대한 정오답 여부와 개별 학습 세션에 대한 예상 점수를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, first, in step S910, the learner's expected current learning status for problems of a plurality of learning sessions in the current curriculum may be output based on the learning record received from the learner client. At this time, the learner's expected current learning state may include whether or not incorrect answers are given to questions of a plurality of learning sessions in the current curriculum and an expected score for each individual learning session.

여기서, 학습 기록은 현재 커리큘럼 내 문제들에 대한 학습자의 학습 기록을 포함할 수 있다. 또한, 학습 기록은, 학습자가 학습 애플리케이션 모듈을 통해 현재까지 입력한 문제들에 대한 풀이를 포함하는 문제 풀이 정보와, 학습자가 풀이한 문제들이 어떠한 학습 세션들의 조합으로 이루어졌는지를 나타내는 학습 세션 조합 정보와, 학습자가 풀이한 문제들에 대한 문제 식별자 세트를 포함할 수 있다. 또한, 문제 식별자 세트의 문제 식별자 각각은 문제 식별자에 대응하는 문제의 게임 유형 및 학습 대상의 조합으로 이루어질 수 있다. Here, the learning record may include the learner's learning record for problems within the current curriculum. In addition, the learning record includes problem solving information that includes solutions to problems that the learner has entered through the learning application module to date, and learning session combination information that indicates what kind of combination of learning sessions the problems solved by the learner consisted of. Wow, it can contain a set of problem identifiers for the problems solved by the learner. Additionally, each problem identifier in the problem identifier set may be composed of a combination of the game type and learning target of the problem corresponding to the problem identifier.

단계 S920에서, 학습자의 학습 기록에 기초하여 학습자의 학습 지속 시간이 가장 길 것으로 예상되는 학습 기준 점수를 출력할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 학습 지속 시간이 가장 길 것으로 예상되는 점수를 학습자가 가장 학습에 흥미를 유발할 수 있는 점수라고 가정하였으나, 학습 지속 시간 이외에 다른 요소, 예를 들어, 학습 횟수, 로그인 횟수 등을 고려하여 학습 기준 점수를 출력할 수도 있다. In step S920, a learning standard score expected to result in the longest learning duration of the learner may be output based on the learner's learning record. In the embodiment of the present invention, it was assumed that the score expected to have the longest learning duration was the score that would cause the learner to be most interested in learning, but other factors other than the learning duration, such as the number of learning times, the number of logins, etc. Taking this into account, the learning standard score can also be output.

그 다음, 단계 S930에서는, 학습자의 예상 현재 학습 상태의 예상 점수 및 학습 기준 설정 점수에 기초하여, 현재 커리큘럼 내의 상기 복수의 학습 세션들 중에서의 학습 세션을 추천 학습 세션으로 결정할 수 있다. Next, in step S930, based on the expected score of the learner's expected current learning state and the learning standard setting score, a learning session among the plurality of learning sessions in the current curriculum may be determined as a recommended learning session.

컴퓨터 판독 가능한 기록매체computer-readable recording medium

본 발명의 실시예들에 따른 각 단계들이나 동작들은, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 실행에 따라 하나 이상의 프로세서를 포함하는 컴퓨터에 의해 수행될 수 있음은 자명하다.It is obvious that each step or operation according to the embodiments of the present invention can be performed by a computer including one or more processors by executing a computer program stored in a computer-readable recording medium.

전술한 기록매체에 저장된 각 명령어(instruction)는, 해당하는 각 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램을 통해 구현 가능하되, 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행 가능하다. 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory readable medium)일 수 있다. 이 때, 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐시, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 방법을 수행하기 위한 프로그램들은 소거가능 프로그래머블 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적 소거가능 프로그래머블 판독 전용 메모리(EEPROM), 및 플래시 메모리 디바이스와 같은 반도체 메모리 디바이스, 내부 하드 디스크 및 이동식 디스크와 같은 자기 디스크, 광학-자기 디스크, 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함하는 비휘발성 메모리 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.Each instruction stored in the above-described recording medium can be implemented through a computer program programmed to perform each corresponding step, and such computer program may be stored in a computer-readable recording medium and can be executed by a processor. do. A computer-readable recording medium may be a non-transitory readable medium. At this time, a non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device, rather than a medium that stores data for a short period of time, such as registers, caches, and memories. Specifically, programs for performing the various methods described above include semiconductor memory devices such as erasable programmable read only memory (EPROM), electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), and flash memory devices, internal hard disks, and removable memory devices. It may be provided and stored in non-transitory readable media such as magnetic disks such as disks, optical-magnetic disks, and non-volatile memory including CD-ROM and DVD-ROM disks.

본 문서에 개시된 다양한 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.Methods according to various examples disclosed in this document may be provided and included in a computer program product. The computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or online through an application store (e.g. Play Store ). In the case of online distribution, at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or created temporarily in a storage medium such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.As described above, a person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the above-described embodiments should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

본 명세서 내에 기술된 특징들 및 장점들은 모두를 포함하지 않으며, 특히 많은 추가적인 특징들 및 장점들이 도면들, 명세서, 및 청구항들을 고려하여 당업자에게 명백해질 것이다. 더욱이, 본 명세서에 사용된 언어는 주로 읽기 쉽도록 그리고 교시의 목적으로 선택되었고, 본 발명의 주제를 묘사하거나 제한하기 위해 선택되지 않을 수도 있다는 것을 주의해야 한다.The features and advantages described herein are not all-inclusive, and many additional features and advantages will become apparent to those skilled in the art upon consideration of the drawings, specification, and claims. Moreover, it should be noted that the language used herein has been selected primarily for readability and teaching purposes and may not be selected to describe or limit the subject matter of the invention.

본 발명의 실시예들의 상기한 설명은 예시의 목적으로 제시되었다. 이는 개시된 정확한 형태로 본 발명을 제한하거나, 빠뜨리는 것 없이 만들려고 의도한 것이 아니다. 당업자는 상기한 개시에 비추어 많은 수정 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있다.The foregoing description of embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. Those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations are possible in light of the above disclosure.

그러므로 본 발명의 범위는 상세한 설명에 의해 한정되지 않고, 이를 기반으로 하는 출원의 임의의 청구항들에 의해 한정된다. 따라서, 본 발명의 실시예들의 개시는 예시적인 것이며, 이하의 청구항에 기재된 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.Therefore, the scope of the present invention is not limited by the detailed description, but by any claims of the application based thereon. Accordingly, the disclosure of embodiments of the invention is illustrative and does not limit the scope of the invention as set forth in the claims below.

100: 인공지능 기반의 학습 세션 추천 시스템
1: 인공지능 기반의 학습자 상태 진단 장치
2: 인공지능 기반의 기준 점수 설정 장치
3: 인공지능 기반의 학습 세션 추천 장치
4: 학습자 클라이언트
4a: 애플리케이션 모듈
5: 학습 기록
5a: 문제 풀이 정보
5b: 학습 세션 조합 정보
6: 추천 학습 세션
100: Artificial intelligence-based learning session recommendation system
1: Artificial intelligence-based learner status diagnosis device
2: Artificial intelligence-based standard score setting device
3: Artificial intelligence-based learning session recommendation device
4: Learner Client
4a: Application module
5: Learning record
5a: Problem solving information
5b: Learning Session Combination Information
6: Recommended Learning Sessions

Claims (1)

복수의 인공 신경망 모듈을 포함하는 학습자 상태 진단 장치로서,
상기 복수의 인공 신경망 모듈은 트랜스포머(transformer) 기반의 인공 신경망 모듈과, 상기 트랜스포머 기반의 인공 신경망 모듈의 전단 및 후단에 설치되는 복수의 LSTM(Long Short-Term Memory) 모듈을 포함하고,
상기 복수의 인공 신경망 모듈은 학습자 클라이언트로부터의 학습 기록을 입력 받고, 입력 받은 상기 학습 기록을 처리하여 학습자의 예상 현재 학습 상태를 출력하는
복수의 인공 신경망 모듈을 포함하는 학습자 상태 진단 장치.
A learner status diagnosis device including a plurality of artificial neural network modules,
The plurality of artificial neural network modules include a transformer-based artificial neural network module and a plurality of Long Short-Term Memory (LSTM) modules installed at the front and rear ends of the transformer-based artificial neural network module,
The plurality of artificial neural network modules receive learning records from the learner client, process the received learning records, and output the learner's expected current learning state.
A learner status diagnosis device including a plurality of artificial neural network modules.
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