全球資訊網的蓬勃發展與寬頻網路的快速普及，帶動一股數位學習的熱潮。數位學習是不受時間、空間限制的一種學習方式，其符合現代多元社會不同的學習需求和模式，能真正落實全民教育、終身學習的目標。因此，如何應用資訊科技來建立良好的數位學習環境，是近年重要的研究議題。
在國小數學問題類型中，情境文字題是一般學童感到困難的題型，而透過資訊技術的輔助，可以協助學童運用推理能力，採取適當的策略來解題，發揮學習的動機及成效，建立解題性知識方面的數學能力。但是受到HTML網頁語法的設計限制，過去很少有成功的教學系統能在網頁上實作數學解題推理的教學。有鑑於此，本研究結合人工智慧研究領域中的自然語言處理技術，經由詞法分析、句法分析、語義分析、規則判斷等步驟來推論情境文字題的語意結構與運算結構，並採用XML應用技術領域中的MathML（數學標記語言）與SVG（可縮放向量圖形）語言規範技術，動態地將運算結構轉換為MathML及SVG文件標籤，在網頁上呈現情境文字題解題推理的運算過程與結果。
本研究進一步將上述情境文字題的自動推理建模應用到國小數學的整數加減法、分數加減法、整數乘法與除法等四個單元主題，共十五種題型類別合計489個文字題進行解題推理與呈現建模。透過推理建模效能評估，結果顯示本系統在上列的題型中已具備良好的推論能力。本研究期望國小學童可以透過本系統提供的自動推理建模來協助建立其解題性、概念性及程序性的數學能力，培養學童從推理中提昇邏輯理解與擴展知識延伸的深度及廣度。

The fast development of World Wide Web and popularization of broadband network have driving an upsurge of e-learning. E-learning is a kind of study way that can not be limited by the time and space. It accords with modern plural society’s different study demand and way, can really implement the whole people’s education and goal of lifetime study. So, how to use information science and technology to set up good environment of elearning is the important research topic in recent years.
Students in primary school feel that the situation word problems are difficult among assessment problems of the mathematics. Experts believe that through the assisting of information and computer technology can help students to improve their reasoning ability, and to adopt the proper tactics to solve a problem. It can also bring the motive, improve the effect of study and set up the mathematics ability of solving a problem. In the past, with the restriction of HTML language, it is very difficult to develop a successful web-based tutoring system that can provide reasoning of solving mathematical problem. In view of this, this research develops a web-based reasoning of mathematical word problem using the natural language processing technology. Our system provides the steps of the morphological analysis, syntax analysis, semantic analysis and rule judgement to infer the semantic structure and operational structure of situation word problem. It also adopts the language of MathML and SVG to provide the web-based illustration of solving procedure in mathematical situation word problems.
In addition, this research applies above-mentioned system to the automatic reasoning and modeling of the mathematics situation word problem in primary school. The scope of our application includes addition and subtraction of the integer, addition and subtraction of the fraction, multiplication and division of the integers. There are 489 mathematics situation word problems among 15 problem types developed in the system. The result shows that this system has already possessed good inference ability in the above-listed question types. This research expects the automatic reasoning and modeling to be used for setting up students’ capability in solving a problem, and in building the mathematical conceptual and procedural knowledge in primary school with the development of this system. It can train students to promote their logical understanding and expand the depth and scope of mathematical knowledge.

[1]TWNIC 財團法人台灣網路資訊中心,“2005年七月「台灣寬頻網路使用調查」報告”， http://www.twnic.net.tw/download/200307/200307index.shtml （瀏覽日期：民國95年1月4日）。
[2]軟體自由協會,“數位學習—新挑戰下的新契機”， http://www.slat.org/ （瀏覽日期：民國95年1月4日）。
[3]中央大學資訊工程系教授， http://chan.lst.ncu.edu.tw/ （瀏覽日期：民國95年1月21日）
[4]葉耀明，“XML 的時代”，XML Lab：http://140.122.76.119:8080/lab/advisor.jsp （瀏覽日期：民國94年2月14日）。
[5]周坤約、洪博文、歐翼德譯，“專業XML程式設計第二版”，碁峰資訊股份有限公司，2002年9月。
[6]黃崇冀，“人工智慧及計算語言”，師大書苑有限公司，1994年6月。
[7]曾憲雄、黃國禎，“人工智慧與專家系統”，旗標出版股份有限公司，2005年4月。
[8]ELAINE RICH原著、梁定澎譯，“人工智慧學”，臺灣東華書局股份有限公司，1987年8月。
[9]吳其勳，“下一代網頁介面變革的前兆：AJAX”，iThome電腦報，2005年9月。
[10]蔡定遠、戴必賢，“計算機概論”，鼎茂圖書出版有限公司，2002年9月。
[11]葛本儀，“語言學概論”，五南圖書出版有限公司，2002年5月。
[12]劉蘭英、孫全洲，“語法與修辭”，新學識文教出版中心，1990年1月。
[13]邱燮友、張學波、田博元、張文彬、馬森、李建崑，“國學常識”，東大圖書股份有限公司，1997年2月六版。
[14]蘇豐文、傳怡婷、陳書磊、楊世堯、羅鳳珠，“漢語詩的本體知識與語意檢索”，語言文學與資訊科技，1994年3月，頁193-218。
[15]謝佑明、楊敦淇、陳克健，“語法規律的抽取及普遍化與精確化的研究”，中央研究院資訊科學研究所，2004年。
[16]蔡燿全、楊棠堯，“語意處理之中文自然語言擷取介面”，商管科技季刊第二卷第一期，2001年。
[17]林信成，“基於XML之分散式模糊知識管理系統模式”，教育資料與圖書館學第37卷第四期，頁376-403，2000年。
[18]劉培奇、李增智、趙銀亮，“擴展產生式規則知識表示方法”，西安交通大學學報第38卷第6期，2004年6月。
[19]林厚誼、蔣岳霖、周世俊，“The design and implementation of ACT e-Service Agent Based on FAQ Corpus”，財團法人資訊工業策進會電子商務技術實驗室，2002年。
[20]李源順，“同分母真分數加減運算的教學建議”，台灣數學教師（電子）期刊(3)，2005年，頁2-26。
[21]Thomas P. Carpenter著、呂玉琴譯，“加、減法文字題的分類、解題策略及影響因素”，國民教育第29卷第12期，頁53-63。
[22]呂玉琴，“國小低年級學生對加減法文字題的了解”，中華民國第十三屆科學教育學術研討會，頁355-361。
[23]劉秋木，“國小數學科教學研究”，五南圖書出版有限公司，2001年3月。
[24]“國小數學教材分析─整數的數概念與加減運算”，教育部臺灣省國民學校教師研習會，2000年12月。
[25]“國小數學教材分析─整數的乘除運算”，教育部臺灣省國民學校教師研習會，2000年12月。
[26]“國小數學教材分析─分數的數概念與運算”，教育部臺灣省國民學校教師研習會，2001年9月。
[27]王俊彬，“數學電子化教材編輯系統之研究”，大葉大學資訊管理學系碩士論文，2004年6月。
[28]關銘，“以OWL DL 及SWRL 為基礎建置推論雛形系統 - 以大學排課問題為例”，中原大學資訊管理學系碩士論文，2004年7月。
[29]魏士豐，“數學外觀(Math Presentation)之e化”， 國立中興大學應用數學研究所碩士論文，2004年7月。
[30]維基百科，“人工智慧”，http://zh.wikipedia.org/wiki/ （瀏覽日期：民國94年9月5日）。
[31]中央研究院中文斷詞系統，http://ckipsvr.iis.sinica.edu.tw/ （瀏覽日期：民國94年8月6日）。
[32]Mozilla Taiwan，“Mozilla Firefox瀏覽器”，http://moztw.org/firefox/ （瀏覽日期：民國94年1月12日）。
[33]W3C，“Amaya瀏覽器”，http://www.w3.org/Amaya/ （瀏覽日期：民國94年1月12日）。
[34]Adobe，“Adobe SVG Viewer”, http://www.adobe.com/svg/viewer/install/main.html （瀏覽日期：民國94年8月2日）。
[35]Adaptive path, “The traditional model for web applications (left) compared to the Ajax model (right).”,
http://www.adaptivepath.com/publications/essays/archives/000385.php （瀏覽日期：民國94年11月10日）。
[36]Dan Roth, Chad Cumby, Xin Li, Paul Morie, Ramya Nagarajan, Nick Rizzolo, Kevin Small, Wen-tau Yih,“Question-Answering via Enhanced Understanding of Questions”, TREC 2002, 2002.
[37]Dan, Wen-tau Yih,“Probabilistic Reasoning for Entity & Relation Recognition”, Proceedings of the 19th International Conference on Computational Linguistics (COLING 2002), 2002.
[38]Design Science, http://www.dessci.com/en/ （瀏覽日期：民國94年1月13日）
[39]IBM，“techexplorer”, http://www-306.ibm.com/software/network/techexplorer/ （瀏覽日期：民國94年1月13日）
[40]Min-Yuh DAY, Cheng-Wei LEE, Shih-Hung WU, Chorng-Shyong ONG, Wen-Lian HSU,“An Integrated Knowledge-based and Machine Learning Approach for Chinese Question Classification”, 2005 IEEE International Conference, 2005.
[41]Nikolaos G. Bourbakis,“Artificial Intelligence Methods And Applications”, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 1992.
[42]W3C（World Wide Web Consoritum）, http://www.w3.org/ （瀏覽日期：民國93年11月28日）
[43]W3C,“Mathematical Markup Language（MathML）Version 2.0”, http://www.w3.org/TR/2003/REC-MathML2-20031021/ （瀏覽日期：民國93年12月10日）
[44]W3C,“Scalable Vector Graphics（SVG）”, http://www.w3.org/TR/SVG11/ （瀏覽日期：民國94年7月27日）
[45]Wen-Chih Chen, Lu-Ping Chang and Shi-Jim Yen, “The Design and Implementation of Chinese Semantic Search Engine Based on FAQ Corpus and Ontology Construction from Information”, 2002 Internal Computer Symposium, Dec. 18-21, 2002.
[46]Xiaoyan Li and W.Bruce Croft,“Evaluating Question-Answering Techniques in Chinese”, In NIST Special Publication: The 10th Text Retrieval Conference (TREC-10). 2001.
[47]Yuan-Kai, Wen-Lian Hsu and Yi-Chiou Chen,“The Anaphoric Expressions of Chinese Algebraic Word Problem”, International Symposium on Multimedia Information Processing , Chung-Li, Taiwan, R.O.C. 1998.12.