Hyperbolic Hypergraph Transformer With Knowledge State Disentanglement for Knowledge Tracing

计算机科学 变压器 追踪 超图 知识图 理论计算机科学 数据挖掘 人工智能 电气工程 程序设计语言 数学 离散数学 电压 工程类
作者
Jiawei Li,Shun Mao,Yixiu Qin,Feng Wang,Yuncheng Jiang
出处
期刊:IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering [IEEE Computer Society]
卷期号:37 (8): 4677-4690 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tkde.2025.3570098
摘要

Knowledge Tracing (KT) refers to inferring the students' knowledge mastery and predicting their future performance. KT serves as the foundation for personalized learning and enhances the effectiveness of educational interventions, becoming a crucial technology in intelligent tutoring systems. Recent approaches have demonstrated notable success by harnessing the potent representational capacities of deep learning. However, complex neural networks lead to entangled knowledge state embeddings, where the embedding dimensions are coupled, limiting their expressiveness and interpretability. In addition, the limitations of existing methods in Euclidean space result in distortions when capturing complex relationships among knowledge states. This distortion manifests as the distance and geometric structures among knowledge states being deformed during the embedding process. To address the challenges, in this paper, we propose a hyperbolic hypergraph transformer with knowledge state Disentanglement for Knowledge Tracing, named DisenKT. We construct the students' response sequences into the hypergraph, projected into the hyperbolic space to alleviate the representation distortion problem of questions and knowledge states. The embeddings of hierarchical knowledge states are refined through message passing between questions and students based on the proposed hyperbolic hypergraph transformer. Moreover, we are the first to disentangle knowledge states via a contrastive clustering auxiliary task, which enhances the expressiveness and interpretability of knowledge state embeddings. Extensive experimental results on three public datasets demonstrate that DisenKT outperforms state-of-the-art methods on student performance prediction and interpretability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
奥米希完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
求知完成签到,获得积分10
1秒前
金勇完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
琴香孙琴香完成签到,获得积分10
2秒前
桃之姚姚完成签到 ,获得积分10
2秒前
尚影芷发布了新的文献求助10
2秒前
1111完成签到,获得积分10
2秒前
无心的砖家完成签到,获得积分10
3秒前
feiyu完成签到,获得积分10
3秒前
可爱的梦柏完成签到,获得积分10
4秒前
czz完成签到,获得积分10
4秒前
许泰菲完成签到,获得积分10
4秒前
远远完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
7秒前
3719left完成签到,获得积分10
8秒前
迎风完成签到,获得积分10
8秒前
忧伤的板凳完成签到,获得积分10
8秒前
爱吃土豆的柯基完成签到,获得积分20
8秒前
灵巧若颜完成签到,获得积分10
10秒前
专一的鸡翅完成签到 ,获得积分10
10秒前
jake发布了新的文献求助10
12秒前
牧星河完成签到,获得积分10
12秒前
乐89完成签到,获得积分10
13秒前
xx完成签到,获得积分10
13秒前
fys131415完成签到 ,获得积分10
14秒前
金海完成签到 ,获得积分10
14秒前
热情的访枫完成签到 ,获得积分10
14秒前
伍六七完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
开心诗珊完成签到,获得积分10
19秒前
斯文败类应助jake采纳,获得10
19秒前
winfan完成签到 ,获得积分10
19秒前
美满的珠完成签到 ,获得积分10
20秒前
无限安荷完成签到,获得积分10
20秒前
zvk完成签到,获得积分10
21秒前
晴天完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7305470
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8923440
关于积分的说明 18902805
捐赠科研通 6968168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212201
关于科研通互助平台的介绍 2381011
邀请新用户注册赠送积分活动 2189581