一種數學自動批改方法
【專利摘要】本發明提供了一種數學自動批改方法，所述方法為：預存儲數學題的題目與標準答案信息；獲取學生填寫的答題圖片信息；根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案，并將所述答題答案轉換為統一格式文件；給轉換為統一格式文件的答題答案的每個步驟添加索引標記；根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果。實現對數學題中的計算題、應用題、方程題的自動批改，大大降低人工批改的工作量。
【專利說明】
一種數學自動批改方法
技術領域
[0001]本發明涉及電子信息行業人工智能領域，特別涉及一種數學自動批改方法。
【背景技術】
[0002]現有的數學題的自動批改主要采用模糊算法進行數字或符號的匹配，僅能基于學生填寫的答案批改選擇題或者填空題等客觀題，對于解答題等主觀題則無法進行自動批改。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種批改數學中的計算題、方程題、應用題的數學自動批改方法。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
[0005]—種數學自動批改方法，所述方法為:
[0006]預存儲數學題的題目與標準答案信息；
[0007]獲取學生填寫的答題圖片信息；
[0008]根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案，并將所述答題答案轉換為統一格式文件；
[0009]給轉換為統一格式文件的答題答案的每個步驟添加索引標記；
[0010]根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果O
[0011]本發明的有益效果在于:將學生填寫的答題答案進行拍攝得到答題圖片信息，從答題圖片信息中獲取答題答案，將答題答案轉換為統一格式文件，方便計算機對答題答案進行識別和批改;對答題答案的每個步驟添加索引標記，使答題答案的每個步驟有唯一的標識，方便計算機內部對答題答案的每個步驟進行批改，以確定答題答案的每個步驟是否正確，以及具體錯在哪個步驟，符合人工對計算題、方程題、應用題這些數學題的批改標準和習慣，所述方法合理。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的數學自動批改方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。
[0014]本發明最關鍵的構思在于:將學生填寫的答題答案轉換為統一格式文件后，對答題答案的每個步驟添加索引標記，實現對答題答案的每個步驟的自動批改，所述方法合理。
[0015]請參照圖1，本發明提供了一種數學自動批改方法，所述方法為:
[0016]預存儲數學題的題目與標準答案信息；
[0017]獲取學生填寫的答題圖片信息；
[0018]根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案，并將所述答題答案轉換為統一格式文件；
[0019]給轉換為統一格式文件的答題答案的每個步驟添加索引標記；
[0020]根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果O
[0021 ]進一步的，所述統一格式文件為latex格式文件。
[0022]由上述描述可知，現在很多的數學第三方插件均支持latex格式文件，因此將學生填寫的答題答案轉換為latex格式文件具有兼容性強的優點。
[0023]進一步的，還包括:
[0024]根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案；
[0025]分析所述題目對應的答題答案與標準答案信息是否缺失:
[0026]若是，則輸出答案缺失信息。
[0027]由上述描述可知，根據答題圖片信息獲取答題答案后，先判斷每個題目對應的答題答案與標準答案信息是否缺失，如果缺失，則輸出答案缺失信息，具有提醒工作人員及時找出或者確認答案缺失信息，如果沒有缺失，則可繼續往下進行批改，所述方法合理，防止出現因答題答案或者標準答案信息缺失引起的批改錯誤問題。
[0028]進一步的，根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果，具體為:
[0029]根據所述標準答案信息，依次分析所述答題答案中的添加索引標記的每個步驟是否正確:
[0030]若遇到不正確的步驟，則輸出不正確步驟的索引標記；
[0031]若均正確，則輸出所述答題答案正確信息。
[0032]由上述描述可知，在對答題答案中添加索引標記的每個步驟進行批改時，按照順序進行批改，符合學生填寫答案的思維;如果每個步驟都正確，則表明答題答案正確，若當前步驟出現錯誤，則輸出不正確步驟的索引標記，表明答題答案在該步驟出現錯誤，所述方法合理，符合批改數學題的標準，方便自動批改時對學生答題答案實現按步給分。
[0033]進一步的，根據所述標準答案信息，分析所述答題答案中的添加索引標記的步驟是否正確，具體為:
[0034]獲取所述答題答案的一個步驟的信息；
[0035]通過NLP算法對所述步驟中的文字進行解析，并將解析結果與所述標準答案信息比較是否正確；
[0036]通過數值計算分析所述步驟中的列式或者方程式是否正確；
[0037]若所述步驟中的文字解析或者列式或者方程式錯誤，則輸出所述步驟錯誤信息，并輸出所述步驟的索引標記；
[0038]否則，繼續分析所述答題答案的下一步驟是否正確。
[0039]由上述描述可知，對答題答案中添加索引標記的每個步驟進行批改時，對于文字信息，采用NLP算法進行解析，NLP算法是目前應用的比較成熟的語言解析算法，采用NLP算法具有對文字信息解析正確率高，應用便捷的優點;對于列式或者方程式信息，采用數值計算進行分析，比如對于列式，可以采用計算列式中“=”左邊與右邊是否相等來確認列式是否正確，對于方程式，可以采用將未知數的值帶入方程式的左邊和右邊，來計算方程式的左邊與右邊是否相等，或者比較方程式中未知數、未知數的次數、未知數的系數是否均相同，所述方法具有計算直接便捷的優點。
[0040] 進一步的，還包括:
[0041 ]預存儲不同題目類型的關鍵字信息，以及所述題目的類型信息；
[0042]在所述答題答案中尋找所述題目類型的關鍵字信息；
[0043]若未尋找到，則輸出所述答題答案錯誤信息;若尋找到，則根據所述標準答案對所述答題答案進行批改。
[0044]由上述描述可知，題目的類型主要分為計算題、應用題和方程題，不同類型題目對答案的關鍵字要求是不同的，根據不同題目類型先對答案的關鍵字進行尋找并判斷，可以達到快速批改的目的。
[0045]進一步的，不同題目類型的關鍵字信息，具體為:
[0046]方程題的關鍵字信息為必須包含未知數，比如未知數為x、y;
[0047]應用題的關鍵字信息為解、設、答。
[0048]由上述描述可知，方程題的關鍵字信息為未知數，未知數的個數、字母標記均可作為對未知數的判斷標準，符合學生的答題習慣;應用題的關鍵字信息為解、設、答，為應用題的標準解答步驟，方法合理，自動批改數學題快速便捷。
[0049]進一步的，還包括:
[0050]給所述標準答案信息的每個步驟添加索引標記；
[0051]將所述答題答案的每個步驟與所述標準答案信息的每個步驟進行一一配對，并記錄配對數；
[0052]用所述標準答案信息的最后一個步驟的索引標記減去所述配對數，即為所述答題答案的跳步數。
[0053]由上述描述可知，所述索引標記為從I開始遞增的正整數，給標準答案信息的每個步驟也添加索引標記，如果答題答案出現跳步現象，則答題答案的步數小于標準答題信息的步數，答題答案的步驟與標準答案信息的步驟的配對數與跳步數的和，即為標準答案信息的最后一個步驟的索引標記，所述方法合理，可以防止因答題答案出現繁瑣步驟引起的統計誤差，實現對跳步數的準確統計，跳步數也可作為對答題答案評判的依據，使自動批改更加準確。
[0054]請參照圖1，本發明的實施例一為:
[0055]—種數學自動批改方法，所述方法為:
[0056]預存儲數學題的題目與標準答案信息；
[0057]獲取學生填寫的答題圖片信息；
[0058]根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案，并將所述答題答案轉換為統一格式文件；
[0059]給轉換為統一格式文件的答題答案的每個步驟添加索引標記；
[0060]根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果O
[0061 ]其中，所述統一格式文件為latex格式文件。
[0062]請參照圖1，本發明的實施例二為:
[0063]—種數學自動批改方法，在實施例一的基礎上，具體為:
[0064]1、還包括:
[0065]根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案；
[0066]分析所述題目對應的答題答案與標準答案信息是否缺失:
[0067]若是，則輸出答案缺失信息。
[0068]2、根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果，具體為:
[0069]根據所述標準答案信息，依次分析所述答題答案中的添加索引標記的每個步驟是否正確:
[0070]若遇到不正確的步驟，則輸出不正確步驟的索引標記；
[0071]若均正確，則輸出所述答題答案正確信息。
[0072]3、根據所述標準答案信息，分析所述答題答案中的添加索引標記的步驟是否正確，具體為:
[0073]獲取所述答題答案的一個步驟的信息；
[0074]通過NLP算法對所述步驟中的文字進行解析，并將解析結果與所述標準答案信息比較是否正確；
[0075]通過數值計算分析所述步驟中的列式或者方程式是否正確；
[0076]若所述步驟中的文字解析或者列式或者方程式錯誤，則輸出所述步驟錯誤信息，并輸出所述步驟的索引標記；
[0077]否則，繼續分析所述答題答案的下一步驟是否正確。
[0078]4、還包括:
[0079]預存儲不同題目類型的關鍵字信息，以及所述題目的類型信息；
[0080]在所述答題答案中尋找所述題目類型的關鍵字信息；
[0081 ]若未尋找到，則輸出所述答題答案錯誤信息;若尋找到，則根據所述標準答案對所述答題答案進行批改。
[0082]其中，不同題目類型的關鍵字信息，具體為:
[0083]方程題的關鍵字信息為必須包含未知數，比如未知數為x、y;
[0084]應用題的關鍵字信息為解、設、答。
[0085]5、還包括:
[0086]給所述標準答案信息的每個步驟添加索引標記；
[0087]將所述答題答案的每個步驟與所述標準答案信息的每個步驟進行一一配對，并記錄配對數；
[0088]用所述標準答案信息的最后一個步驟的索引標記減去所述配對數，即為所述答題答案的跳步數。
[0089]請參照圖1，本發明的實施例三為:
[0090]一種數學自動批改方法，所述方法為:[0091 ]預存儲數學題的題目與標準答案信息；
[0092]獲取學生填寫的答題圖片信息；
[0093]根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案，并將所述答題答案轉換為latex格式文件；
[0094]分析所述題目對應的答題答案與標準答案信息是否缺失:
[0095]若是，則輸出答案缺失信息，請求人工確認更正;若否，則繼續往下執行；
[0096]預存儲不同題目類型的關鍵字信息，以及所述題目的類型信息；
[0097]在所述答題答案中尋找所述題目類型的關鍵字信息，具體為:
[0098]方程題的關鍵字信息為必須包含未知數，比如未知數為x、y;
[0099]應用題的關鍵字信息為解、設、答；
[0100]若未尋找到，則輸出所述答題答案錯誤信息;若尋找到，則繼續往下執行；
[0101]給轉換為latex格式文件的答題答案的每個步驟添加索引標記；
[0102]根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果具體為:
[0103]給所述標準答案信息的每個步驟添加索引標記；
[0104]根據所述標準答案信息，依次分析所述答題答案中的添加索引標記的每個步驟是否正確:
[0105]若遇到不正確的步驟，則輸出不正確步驟的索引標記；
[0106]若均正確，則輸出所述答題答案正確信息;將所述答題答案的每個步驟與所述標準答案信息的每個步驟進行一一配對，并記錄配對數；用所述標準答案信息的最后一個步驟的索引標記減去所述配對數，即為所述答題答案的跳步數；
[0107]其中，根據所述標準答案信息，分析所述答題答案中的添加索引標記的步驟是否正確，具體為:
[0108]獲取所述答題答案的一個步驟的信息；
[0109]通過NLP算法對所述步驟中的文字進行解析，并將解析結果與所述標準答案信息比較是否正確；
[0110]通過數值計算分析所述步驟中的列式或者方程式是否正確；
[0111]若所述步驟中的文字解析或者列式或者方程式錯誤，則輸出所述步驟錯誤信息，并輸出所述步驟的索引標記；
[0112]否則，繼續分析所述答題答案的下一步驟是否正確。
[0113]綜上所述，本發明提供的數學自動批改方法，學生填寫的答案經拍攝或者掃描后得到答案圖片信息，通過對答案圖片信息的解碼得到答題答案，通過對答題答案的每個步驟添加索引標記，對標準答案信息的每個步驟添加索引標記，以及對文字信息采用NLP算法解析，對計算題和方程題采用數值計算進行分析，對不同題目類型的答案的關鍵字進行尋找和分析，實現對答題答案每個步驟的便捷批改，還可以輸出錯誤步驟的索引標記，以及跳步數，所述方法合理，便于對數學題的計算題、應用題、方程題的答題答案進行準確的批改。
[0114]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種數學自動批改方法，其特征在于，所述方法為: 預存儲數學題的題目與標準答案信息； 獲取學生填寫的答題圖片信息； 根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案，并將所述答題答案轉換為統一格式文件； 給轉換為統一格式文件的答題答案的每個步驟添加索引標記； 根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果。2.根據權利要求1所述的數學自動批改方法，其特征在于，所述統一格式文件為latex格式文件。3.根據權利要求1所述的數學自動批改方法，其特征在于，還包括: 根據所述答題圖片信息獲取所述題目對應的答題答案； 分析所述題目對應的答題答案與標準答案信息是否缺失: 若是，則輸出答案缺失信息。4.根據權利要求1所述的數學自動批改方法，其特征在于，根據所述標準答案信息對步驟添加索引標記的答題答案進行批改，并輸出批改結果，具體為: 根據所述標準答案信息，依次分析所述答題答案中的添加索引標記的每個步驟是否正確: 若遇到不正確的步驟，則輸出不正確步驟的索引標記； 若均正確，則輸出所述答題答案正確信息。5.根據權利要求4所述的數學自動批改方法，其特征在于，根據所述標準答案信息，分析所述答題答案中的添加索引標記的步驟是否正確，具體為: 獲取所述答題答案的一個步驟的信息； 通過NLP算法對所述步驟中的文字進行解析，并將解析結果與所述標準答案信息比較是否正確； 通過數值計算分析所述步驟中的列式或者方程式是否正確； 若所述步驟中的文字解析或者列式或者方程式錯誤，則輸出所述步驟錯誤信息，并輸出所述步驟的索引標記； 否則，繼續分析所述答題答案的下一步驟是否正確。6.根據權利要求1所述的數學自動批改方法，其特征在于，還包括: 預存儲不同題目類型的關鍵字信息，以及所述題目的類型信息； 在所述答題答案中尋找所述題目類型的關鍵字信息； 若未尋找到，則輸出所述答題答案錯誤信息;若尋找到，則根據所述標準答案對所述答題答案進行批改。7.根據權利要求6所述的數學自動批改方法，其特征在于，不同題目類型的關鍵字信息，具體為: 方程題的關鍵字信息為必須包含未知數，比如未知數為x、y; 應用題的關鍵字信息為解、設、答。8.根據權利要求1所述的數學自動批改方法，其特征在于，還包括: 給所述標準答案信息的每個步驟添加索引標記； 將所述答題答案的每個步驟與所述標準答案信息的每個步驟進行一一配對，并記錄配對數； 用所述標準答案信息的最后一個步驟的索引標記減去所述配對數，即為所述答題答案的跳步數。
【文檔編號】G06K9/00GK106096564SQ201610439511
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】劉德建, 陳宏展, 汪松, 葉其樂, 王杏偉, 孫強, 蔡林鷙, 林欣
【申請人】福建網龍計算機網絡信息技術有限公司