肖奎, 王自明, 郑乐乐, 张淼, 李志飞, 张䶮, 陈昊, 王时绘
预出版日期: 2025-09-25
[目的]现有的认知诊断方法过于依赖知识概念之间的先决关系与相似关系,导致认知诊断模型在教育领域中面临自动化建模困难、关系稀疏及评估标准缺失等挑战。为解决这些问题,本研究提出了一种基于知识概念共现关系的多层图对比认知诊断模型。[方法]首先,本研究基于概念共现关系和相关共现关系构建知识概念双图谱;其次,采用多层图对比学习方法实现跨图概念节点嵌入的迭代增强;最后,将增强概念嵌入与学生-习题交互特征融合输入诊断函数中生成诊断结果。[结果]在ASSISTments09、MAT2016和EdNet-1三个真实教育数据集上的实验表明,该模型构建的CO-IRT、CO-SCD的准确率分别达到72.05%、70.70%,与其基线模型相比提升达到3.5%、1.1%,在CO-NCD中AUC达到76.40%,较其基线方法提升1.5%,且可解释性均优于基线模型。[局限]当前方法在处理试题结构相对简单、仅涉及单一知识点的场景时,可能无法充分发挥共现关系建模的优势。[结论]基于概念共现关系的多层图对比认知诊断模型通过知识概念关系图构建与自适应的对比增强机制,有效捕获知识点间复杂的关联特性,实验结果证明了模型显著提升了知识状态预测的准确性。