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研究生: 張炳雄
論文名稱: 專家診斷系統應用於文書處理術科評量機制之研究
A Diagnose Expert System Approach for Word Performance-Based Exam
指導教授: 戴建耘
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工業教育學系
Department of Industrial Education
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 152
中文關鍵詞: 專家系統人工智慧MOSMOCCPreMOUS智慧型電腦輔助教學反覆練習派翠西網路S-O-A-V 圖
英文關鍵詞: Expert System, Artificial Intelligence, MOS, MOCC, PreMOUS, Intelligent computer-aided instruction, ICAI, Drill & Practices, Petri nets, S-O-A-V Graph
論文種類: 學術論文
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  • 本研究之主要目的為降低文書處理術科檢定試題中,人工閱卷之繁
    瑣性、困難度及可能產生之誤差,同時提高診斷結果的正確性及效率,從研究中創造知識經濟的實際效益及專家系統之價值;而為達到此一目的,本研究於過程中需尋找適當之搜尋法及演算規則,並透過實際制定專家知識庫及規則庫、分析推理引擎與各單元之間的運作情形來撰寫此一系統。
    研究方法以專家系統為理論基礎,分析市面上現有之檢定機構所發
    行的術科(performance-based)試卷,發展出一套以專家經驗為評量標準的電腦術科測驗系統,其過程透過了分解(Resolution)、資料挖掘(Data mining)、實體關係資料模型(E-R Model)及派翠西網路(Perti-Nets)等基本理論的運用與分析,以及提出CAI 檢定及測驗軟體專屬之S-O-A-V(Score-Object-Attribute-Value)圖作為理論的依據及系統發展的基礎。
    依據S-O-A-V 圖形及演算規則,本研究分析設計出專家規則知識庫
    及程式演算規則,最後設計出ActiveX 元件及測驗網頁,並委請多位教師於教學上使用,給予學生實際測驗;測驗結果顯示人工閱卷及系統閱卷兩者間僅有極小之差異性存在,且系統於再次修正後,確實能提高準確性、正確率,及克服人工閱卷可能產生之缺點,對於教師教學、學生練習及檢定工作有著極大的助益,證實此一模式值得推廣採用。

    The purpose of this research is to avoid human’s complicated, difficult and possible error in checking performance-based exam, and to increase the correct rate and efficiency of the diagnosing result, it can create the real benefit of knowledge economic and the value of Expert System; For reaching that, researcher needs to look for suitable searching methods and rules to establish then expert knowledge based, the rules based, to analyze the
    inference engine’s operation between each unit, then write this system.

    The method of this research is based on the theory of Expert System. It analyzes the performance-based testing papers existing and had issued by the examining organizations on the business situations. Then developed a
    performance-based testing system based on the experts’ experiences. This system is by way of using and analyzing some basic theories, such as resolution, data mining, entity-relation model and perti-nets, and bring out
    CAI and the S-O-A-V (Score-Object-Attribute- Value) figure, which is using only in examining and testing softwares, to be the base of the theory and the system development.

    According to the figure of S-O-A-V, this research brings out the warehouse of specialist rules and knowledge and the calculation rules of composing formulas. Finally, it designed ActiveX components and the testing web pages. These web pages had been used by many teachers in
    instruction, and had been tested by many students practically. The testing result had displayed a few differences between human and system, and it had raised accuracy and correct rate after re-correcting, it can overcome human’s fault, and has a lot of benefits on teacher’s instruction, student’s practicing,
    and examines, it proves it is worthy of popularizing and using this mode.

    中文摘要..........................................................................................i 英文摘要.........................................................................................ii 總目錄............................................................................................iii 表目錄............................................................................................vi 圖目錄...........................................................................................vii 第一章緒論 第一節研究動機.................................................................................1 第二節研究目的.................................................................................5 第三節待答問題.................................................................................6 第四節名詞釋義.................................................................................7 第五節研究範圍與限制.....................................................................9 第六節研究方法與步驟................................................................... 11 第二章文獻探討 第一節專家系統的定義...................................................................13 第二節相關搜尋演算法...................................................................22 一、「及或樹」(And/Or Tree)......................................................22 二、AO*演算法...........................................................................23 三、「解釋子系統」演算法.........................................................26 第三節知識表達方法.......................................................................28 一、規則式(production rules)表示法.......................................... 28 二、語意網路(semantic nets)表示法.......................................... 29 三、個體取向(object-oriented)知識表達法................................ 31 四、決策表(decision table) .......................................................... 33 五、概念圖(Concept Maps)知識表達法..................................... 34 六、本體論(ontology-based)知識表達法................................... 36 第四節知識擷取的方法................................................................... 38 一、分解(Resolution)................................................................... 38 二、貝氏方法(Bayesian approach).............................................. 39 三、資料挖掘(Data mining) ........................................................ 39 第五節實體關係資料模型(E-R Model) .......................................... 42 第六節派翠西網路(Perti-Nets)的基本理論與運用........................ 43 第七節發展工具............................................................................... 45 第三章研究設計 第一節研究素材的確定................................................................... 48 一、MOCC 專業級文書認證(Word)試題.................................. 48 二、職訓局電腦軟體應用丙級檢定第2 站文書處理(Word) 試題....................................................................................... 51 第二節試題的分析及知識的擷取................................................... 54 一、範例試題一(MOCC 試卷名稱: wd801bd.doc) .................54 二、範例試題二(丙檢試卷名稱: 880316a.doc) ....................... 61 第三節系統推理方法的設計........................................................... 72 第四章系統架構分析與設計 第一節系統架構............................................................................... 79 第二節資料庫需求分析................................................................... 82 第三節程式流程分析.......................................................................86 第四節Petri-Net 塑模分析與驗証...................................................89 第五節系統發展環境.......................................................................92 第五章系統執行與回饋 第一節系統安裝.............................................................................101 第二節系統執行.............................................................................104 第三節系統回饋及修正機制.........................................................110 第四節教師意見回饋.....................................................................112 第五節學生作答分析.....................................................................120 第六章結論與建議 第一節研究結論與建議.................................................................131 第二節研究貢獻.............................................................................135 第三節未來研究方向.....................................................................136 參考文獻 一、中文部份........................................................................................137 二、英文部份........................................................................................139 三、網站部份........................................................................................140 附錄 附錄A 軟體應用丙檢第二站評分表.................................................141 附錄B 教師使用意見調查問卷.........................................................143 附錄C 動作檢核表.............................................................................147 附錄D 試題880316d.doc 專家規則表(修正後) ...............................149

    一、中文部份
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