基于属性蕴含的Q矩阵理论

认知诊断(CD)是认知心理学与心理和教育测量学相结合的前沿研究领域.在属性间约束关系的Q矩阵理论中,其认知模型仅考虑了属性集与属性间的层级关系,忽略了属性间可能存在非层级关系的蕴含关系.该文探讨基于属性蕴含的Q矩阵生成,以及属性蕴含关系的挖掘.研究成果扩充了现有Q矩阵理论,完善认知诊断的理论、方法和应用.     

认知诊断中Q矩阵和Q矩阵理论

Q矩阵和Q矩阵理论是认知诊断中一对容易混淆的概念,一方面需要强调它们的差异,另一方面对Q矩阵理论做一些补充,比如在一定条件下,多级评分的认知诊断中测验蓝图的设计原理.根据实测数据对测验蓝图Q矩阵修正的设想,以及认知诊断模型和多维项目反应模型的联系.     

多值Q矩阵理论

罗列了特殊多值Q矩阵与0-1可达阵的相互转换算法,给出多值扩张算法和多值理想反应模式的计算方法。在多值扩张算法的基础上,证明了在一定条件下,多值拟可达阵作为测验Q矩阵的子矩阵,可以使得多值的知识状态和理想反应模式一一对应,从而可指导多级评分认知诊断测验蓝图编制。     

Q矩阵标定的一种简便方法

基于认知诊断的Q矩阵理论,由潜在Q矩阵向量的累赘表达式的分解,给出一种简便的Q矩阵标定方法,并且给出这种方法的证明.     

线性组合Q矩阵的正则性

研究了由２个正则Ｑ矩阵线性组合得到的新Ｑ矩阵之正则性,并就一些情形给出了解答。     

基于探索性因素分析的Q矩阵标定方法

标定Q矩阵是认知诊断评估中最基本也是最为关键的一步.如今Q矩阵标定的统计方法,多数为验证性方法,即验证或修正已有Q矩阵中元素的方法.在常见的Q矩阵未知和已有作答数据情形下,提出将探索性因素分析方法和验证性方法相结合的Q矩阵标定方法,并采用模型整体拟合指标、分类准确性指标等,综合确定属性数和Q矩阵.模拟研究表明:新方法可较好标定Q矩阵.     

4年级数学应用题Q矩阵的适宜性

在认知诊断评估中,Q矩阵的界定和挑选非常重要,因其关系到诊断测验的质量和诊断评估的准确性.在模拟研究中,Q矩阵可以任意设定,但在实践研究中,Q矩阵的界定和测验Q矩阵的选择确非易事.该研究基于已有理论和模拟研究关于Q矩阵选择的原则,以小学4年级数学应用题为例,阐述如何在实践认知评估中选择适宜的测验Q矩阵,并通过实证和模拟研究验证所选测验Q矩阵的适宜性.研究结果表明:测验Q矩阵在包含R矩阵的前提下,考核模式并非越多越好、测验长度并非越长越好,相比较而言,只包含R矩阵的测验Q矩阵均要好于考核模式太多的Q矩阵.     

基于曼哈顿距离构建非参数Q矩阵修正方法

将被试得分、理想反应距离和被试得分异常原理相结合,并加入属性计分下的被试得分特性,开发了用于多级评分情境下属性计分曼哈顿距离法(SA-MD),在不同条件下验证了SA-MD的稳定性和适宜性.通过模拟研究和实证研究表明:(i)从逻辑推导出SA-MD用于多级评分情境下Q矩阵修正更合理;(ii)在多种条件中,SA-MD 均有较优的修正效果,适用范围更广,稳定性更高;(iii)当小样本测验进行Q矩阵修正时,使用SA-MD方法可获得更优的效果.     

求解简化Q矩阵的扩张算法

认知诊断研究中常使用属性与项目的关联矩阵(Q矩阵),其中规则空间模型与属性层次方法涉及简化Q矩阵并给出求解简化Q矩阵的方法.从属性层次结构出发,给出了属性层次结构的可达矩阵与有效项目之间的关系及理论证明.基于向前回归的思想提出了求解简化Q矩阵的扩张算法,在考虑属性层次结构的有效项目数的基础上,与Tatsuoka方法进行了实验比较,并对属性个数为10的情况采用一元线性回归方法为两种方法建立了数学模型,模型中有效项目数为自变量,算法的运行时间为随机变量.经检验,回归效果显著.     

属性蕴含Q矩阵理论的认知诊断模型

引入属性蕴含的Q矩阵理论扩展了传统Q矩阵理论.属性的先决关系是属性蕴含的特殊形式,寻找属性蕴含Q矩阵理论中合适的认知诊断模型具有重要的理论与应用意义.就满足属性蕴含的Q矩阵,视其为形式概念分析中的形式背景,形势背景诱导的概念格亦为认知诊断模型.研究成果可进一步丰富Q矩阵理论与方法.     

基于灰度共生矩阵的新疆地方性肝包虫CT图像特征提取方法

 特征提取是图像理解与分析的关键。为提取表征新疆地方性肝包虫病的CT影像特征,提出一种基于灰度共生矩阵对肝脏和包虫病灶进行特征提取的方法。首先,对肝脏CT切片图像进行归一化,利用中值滤波和直方图均衡化对肝脏及病灶区同时进行去噪和增强,从而得到更清晰的灰度图像;然后进行灰度级压缩,利用基于灰度共生矩阵的纹理特征提取方法分别提取新疆地方性单囊型、多囊型肝包虫和正常肝脏CT图像的角二阶矩、熵、惯性矩、逆差分矩及相关性的均值和标准差作为纹理特征。统计分析发现,单囊型和多囊型肝包虫CT图像在角二阶矩、熵和逆差分矩等方面存在显著差异,具有统计学意义。最后,采用Bayes判别分类,分类正确率达到93.33%。结果表明,研究采用的纹理提取方法对描述肝包虫CT图像特征具有较理想的效果,一定程度上有助于对肝包虫CT图像进行分类和检索。     

广义生灭矩阵的对偶q-矩阵Q~*及最小Q~*-函数

本文讨论广义生灭矩阵Q的对偶q-矩阵Q*的基本性质,结合基本性质得出在一定条件下Q*强零入、零出的数字刻画,并由此推出在相应条件下,Q强零入当且仅当Q*零出,Q零出当且仅当Q*强零入,从而找到了Q与Q*在性质上的关联。本文还讨论了最小Q*函数的基本性质,并得出在一定条件下最小Q-函数的对偶恰是最小Q*函数。     

基于张量分解模型的语音信号特征提取方法

提出了一种通过张量分解提取语音信号特征的方法. 该方法对语音信号进行预处理,然后对每帧语音信号进行小波分解得到不同尺度上的信息,对这些信息提取传统特征参数,构建一个帧结构×分解尺度×特征参数的三阶张量,并经过张量分解得到各阶投影矩阵,从而建立语音信号在高阶空间上的特征体系,以便充分表征语音信号的特征. 实验结果表明,本文提出的方法与传统特征参数体系比较,有利于语音识别系统性能的提高,并且对于带噪语音的识别具有一定的鲁棒性.      

基于Web的智能电网可视化需求建模

随着电力系统规模的不断扩大,基于Web的智能电网可视化需求被提上日程,而需求建模是软件工程的初始阶段,也是重要阶段。文章使用统一建模语言(UML)的可视化建模方式进行系统分析,帮助用户与开发人员理解电网可视化的各项系统行为,缩短开发周期,降低系统开销。     

基于纹理分析的图像形貌特征提取

讨论了纹理分析的统计法、结构法、模型法以及空间／频率域联合分析法等四种主要方法的优缺点及各自的适用性，对近年来这些方法在图像形貌特征提取方面的应用进行了归类和初步的总结，重点介绍了一些新的发展，探讨了存在的问题和发展方向。     

基于灰关联定权的理想矩阵法及应用

针对理想矩阵法研究中存在的不足,利用灰关联分析方法,提出了指标权重的确定方法。在指标权重确定的基础上,建立了基于灰关联定权的理想矩阵法,并给出了该方法的计算步骤。通过对我国四个沿海省份2005—2008年期间的交通运输能力评价的实例分析,检验了提出的方法的有效性。     

结合案例分析基于UML的面向对象可视化建模教学

面向对象软件可视化分析与设计建模(OOVM)已成为一个较为成熟的技术,而UML是目前高校软件工程教学中广泛使用的一个图形建模工具。基于一个案例,描述了面向对象软件分析与设计的全过程,指出了基于UML建模方法所需输出的必要制品,讨论了OOVM集成的完整技术。     

模糊互补判断矩阵的相容性及一致性研究

给出了模糊互补判断矩阵的相容性，权重矩阵等概念，对模糊互补判断矩阵的相容性和一致性详细地进行了研究，证明了在模糊互补判断矩阵Ai(i=1,2,…,s)是一致性可接受的情况下，它们的综合判断矩阵也是一致性可接受的，从而为模糊互补判断矩阵在决策领域中的广泛应用奠定了理论基础。     

基于STEM教育理念的线性代数可视化教学实践

STEM(科学、技术、工程和数学)教育是当前国际教育研究和改革的热点问题.跨学科性是其核心特征.本文结合STEM教育的核心特征,以线性代数课程中矩阵及矩阵计算的教学为例,融合数字图像处理的基础技术,设计了具体的可视化教学案例,引导学生将书本上的知识和实践应用结合起来,对信息化技术与教学融合的可行性进行了实践探索.