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专利号: 2020104904119
申请人: 九江学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:包括:

培训教材数据层,其内设置有计算机管理系统,所述计算机管理系统设置有输入模块,通过所述输入模块将格式不同的培训教材输入至所述计算机管理系统,所述格式至少包括音频、语言、网络、图片、多媒体或文本,其中所述输入模块至少包括鼠标、键盘或者无线输入模块,所述计算机管理系统集成设置有培训教材大型数据库,所述培训教材大型数据库连接有分类算法模型和大数据降维模型,所述培训教材名称以文本的形式进行命名,所述分类算法模型用于将所述培训教材大型数据库内的培训教材至少按照类别、大小、日期、容量或数据类型进行分类,所述大数据降维模型用于将所述培训教材大型数据库内的培训教材数据信息降低识别维 度,便于用户识别和使用;

数据传输层,其内设置有Socket的通讯模块,所述Socket的通讯模块采用基于IEEE C37.118和TCP/IP通讯协议实现培训教材数据层和交互式学习层之间的数据传输和通讯;

交互式学习层,用于对知识获取、知识吸收以及知识整合应用;其中所述交互式学习层包括交互式学习扩展层、学习层、整合层、教学层和交互式学习模型,其中,所述交互式学习扩展层设置有至少5个USB数据接口,实现多种学习主题的学习;所述学习层设置有显示模块,能够实现不同数据的显示,便于用户学习;所述整合层设置有中央处理模块,实现多种数据的获取和应用,所述教学层设置有数据输出模块,实现教师培训教材的数据输出,所述交互式学习模型为基于一次交互式多模型跟踪的算法的数据模型;其中所述互式学习扩展层与所述学习层双向连接,所述学习层与所述整合层双向连接,所述整合层与所述教学层双向连接,所述教学层与所述交互式学习模型双向连接;所述交互式学习模型包括交互式学习滤波器、概率模型更新计算单元和数据输出接口,所述交互式学习滤波器的数量为至少两个,并且所述交互式学习滤波器为并联连接,分别与所述数据输出接口连接;

数据应用层,其内设置有实时显示数据库服务器,所述实时显示数据库服务器采用WEB浏览器显示数据信息,所述实时显示数据库服务器连接有远程通讯端口,所述远程通讯端口连接有远程监控终端,所述远程监控终端为Web监测终端,所述远程监控终端设置有S3C44B0处理器,所述S3C44B0处理器连接有物理通讯接口、异步收发传输器和BUS总线接口,所述实时显示数据库服务器通过所述BUS总线接口实现数据的互通。

2.根据权利要求1所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述培训教材大型数据库的构建方法为:构建文本特征向量,通过采用去停用词划分文本关键词、培训教材总类别,建立关键词库,通过关键词库检索培训教材总类别。

3.根据权利要求1所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述分类算法模型为基于贝叶斯分类器模型的分类方法。

4.根据权利要求3所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述贝叶斯分类器模型进行分类的方法为根据数据库中的词组与不同词组所划分的类别进行组合的概率来表示给定文档的类别概率,分类步骤为:假设在文本数据库中,待划分属性的文档为d,假设将文本属性的类别划分为集合C,则有C={c1,c2,...,cm},其中第i分类属性满足这样的条件:1≤i≤m,对于待分类的文档数据集合d,输出的最大类别为P(ci/d)。

5.根据权利要求4所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述贝叶斯分类器模型的应用公式为:其中C、D表示为随机变量,则文档d的贝叶斯分类公式为:

6.根据权利要求1所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述大数据降维模型进行大数据降维的方法为主成分分析方法,所述主成分分析方法的步骤为:T

(1)标准化数据;假设文本数据样本数据维 度为p,随机向量为x=(x1,x2,...,xp) ;则T对于i个数据样本,存在:xi=(xi1,xi2,...,xip) ,其中i=1,2,...,n;当n>p时,对样本阵元进行标准化变换,其中标准化变换公式为:其中i=1,2,...,n;j=1,2,...,p;在公式(3)中,还存在:(2)求出所述步骤(1)的标准化矩阵Z的相关系数矩阵;

R=[rij]p;

(6)

其中:

其中i,j=1,2,...,p;

(3)确定主成分,通过求解相关矩阵R的特征方程得出,所述方程为:|R‑λIp|=0

(9)

在确定n的值时,通过以下公式:

在公式(10)中的每个λj,j=1,2,...,n,解方程组得出:Rb=λjb

(11)

通过公式(11)得出特征向量

(4)然后再将标准化后的指标变量转换为主成分,则有

其中j=1,2,...,n;并且U1称为第一主成分,U2称为第二主成分,Uj称为第j主成分;

(5)然后对n个主成分进行综合评价,并且对n个主成分进行加权求和,即得最终评价值,权数为每个主成分的方差贡献率。

7.根据权利要求1所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:Socket的通讯模块进行通讯时,采用流方式通讯或数据报文方式,其中所述流方式通讯为面向连接方式,所述数据报文方式为无连接方式。

8.根据权利要求1所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述交互式学习模型实现交互式学习的方法为IMM算法模型,所述IMM算法模型能够实现交互式学习输入模型交互、交互式学习滤波器滤波、交互式学习概率模型更新和交互式学习模型方式新数据融合,其中所述IMM算法模型融入了不同的运动模型,具体方法为:设运动模型的个数为r,则其运动状态可以记作为:

X(k+1)=AjX(k)+Wj(k)

(13)

其中:j=1,2,3,......r;

在公式(13)中,X(k)表示学习系统模型的状态向量,Aj表示为学习模型转换的矩阵,Wj(k)表示为均值是0的情况。

9.根据权利要求8所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述交互式学习模型中集中模型j的观测方程表示为:Z(k)=HjX(k)+Vj(k)       (14)

其中Z(k)表示为交互式学习量测向量,Hj表示为模型为j的观测矩阵,Vj(k)表示为均值为0的情况,其中协方差表示为Rj的白噪声矩阵,则模型的转换矩阵公式为:在公式(15)中,pij表示为交互式学习模型i到模型j的转移矩阵,下面对各个模型分别进行。

10.根据权利要求1所述的一种教师教育培训教材大数据处理方法,其特征在于:所述远程监控终端的工作方法为将S3C44B0处理器集成设置远程通讯端口、以太网网络接口或RS485通讯端口,并且在所述S3C44B0处理器上设置可扩展的物理层编码解码器PHY、UART接口和JTAG接口。