CN106096564A - 一种数学自动批改方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数学自动批改方法，所述方法为：预存储数学题的题目与标准答案信息；获取学生填写的答题图片信息；根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案，并将所述答题答案转换为统一格式文件；给转换为统一格式文件的答题答案的每个步骤添加索引标记；根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果。实现对数学题中的计算题、应用题、方程题的自动批改，大大降低人工批改的工作量。

Description

一种数学自动批改方法

技术领域

本发明涉及电子信息行业人工智能领域，特别涉及一种数学自动批改方法。

背景技术

现有的数学题的自动批改主要采用模糊算法进行数字或符号的匹配，仅能基于学生填写的答案批改选择题或者填空题等客观题，对于解答题等主观题则无法进行自动批改。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种批改数学中的计算题、方程题、应用题的数学自动批改方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种数学自动批改方法，所述方法为：

预存储数学题的题目与标准答案信息；

获取学生填写的答题图片信息；

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案，并将所述答题答案转换为统一格式文件；

给转换为统一格式文件的答题答案的每个步骤添加索引标记；

根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果。

本发明的有益效果在于：将学生填写的答题答案进行拍摄得到答题图片信息，从答题图片信息中获取答题答案，将答题答案转换为统一格式文件，方便计算机对答题答案进行识别和批改；对答题答案的每个步骤添加索引标记，使答题答案的每个步骤有唯一的标识，方便计算机内部对答题答案的每个步骤进行批改，以确定答题答案的每个步骤是否正确，以及具体错在哪个步骤，符合人工对计算题、方程题、应用题这些数学题的批改标准和习惯，所述方法合理。

附图说明

图1为本发明的数学自动批改方法的流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：将学生填写的答题答案转换为统一格式文件后，对答题答案的每个步骤添加索引标记，实现对答题答案的每个步骤的自动批改，所述方法合理。

请参照图1，本发明提供了一种数学自动批改方法，所述方法为：

预存储数学题的题目与标准答案信息；

获取学生填写的答题图片信息；

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案，并将所述答题答案转换为统一格式文件；

给转换为统一格式文件的答题答案的每个步骤添加索引标记；

根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果。

进一步的，所述统一格式文件为latex格式文件。

由上述描述可知，现在很多的数学第三方插件均支持latex格式文件，因此将学生填写的答题答案转换为latex格式文件具有兼容性强的优点。

进一步的，还包括：

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案；

分析所述题目对应的答题答案与标准答案信息是否缺失：

若是，则输出答案缺失信息。

由上述描述可知，根据答题图片信息获取答题答案后，先判断每个题目对应的答题答案与标准答案信息是否缺失，如果缺失，则输出答案缺失信息，具有提醒工作人员及时找出或者确认答案缺失信息，如果没有缺失，则可继续往下进行批改，所述方法合理，防止出现因答题答案或者标准答案信息缺失引起的批改错误问题。

进一步的，根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果，具体为：

根据所述标准答案信息，依次分析所述答题答案中的添加索引标记的每个步骤是否正确：

若遇到不正确的步骤，则输出不正确步骤的索引标记；

若均正确，则输出所述答题答案正确信息。

由上述描述可知，在对答题答案中添加索引标记的每个步骤进行批改时，按照顺序进行批改，符合学生填写答案的思维；如果每个步骤都正确，则表明答题答案正确，若当前步骤出现错误，则输出不正确步骤的索引标记，表明答题答案在该步骤出现错误，所述方法合理，符合批改数学题的标准，方便自动批改时对学生答题答案实现按步给分。

进一步的，根据所述标准答案信息，分析所述答题答案中的添加索引标记的步骤是否正确，具体为：

获取所述答题答案的一个步骤的信息；

通过NLP算法对所述步骤中的文字进行解析，并将解析结果与所述标准答案信息比较是否正确；

通过数值计算分析所述步骤中的列式或者方程式是否正确；

若所述步骤中的文字解析或者列式或者方程式错误，则输出所述步骤错误信息，并输出所述步骤的索引标记；

否则，继续分析所述答题答案的下一步骤是否正确。

由上述描述可知，对答题答案中添加索引标记的每个步骤进行批改时，对于文字信息，采用NLP算法进行解析，NLP算法是目前应用的比较成熟的语言解析算法，采用NLP算法具有对文字信息解析正确率高，应用便捷的优点；对于列式或者方程式信息，采用数值计算进行分析，比如对于列式，可以采用计算列式中“＝”左边与右边是否相等来确认列式是否正确，对于方程式，可以采用将未知数的值带入方程式的左边和右边，来计算方程式的左边与右边是否相等，或者比较方程式中未知数、未知数的次数、未知数的系数是否均相同，所述方法具有计算直接便捷的优点。

进一步的，还包括：

预存储不同题目类型的关键字信息，以及所述题目的类型信息；

在所述答题答案中寻找所述题目类型的关键字信息；

若未寻找到，则输出所述答题答案错误信息；若寻找到，则根据所述标准答案对所述答题答案进行批改。

由上述描述可知，题目的类型主要分为计算题、应用题和方程题，不同类型题目对答案的关键字要求是不同的，根据不同题目类型先对答案的关键字进行寻找并判断，可以达到快速批改的目的。

进一步的，不同题目类型的关键字信息，具体为：

方程题的关键字信息为必须包含未知数，比如未知数为x、y；

应用题的关键字信息为解、设、答。

由上述描述可知，方程题的关键字信息为未知数，未知数的个数、字母标记均可作为对未知数的判断标准，符合学生的答题习惯；应用题的关键字信息为解、设、答，为应用题的标准解答步骤，方法合理，自动批改数学题快速便捷。

进一步的，还包括：

给所述标准答案信息的每个步骤添加索引标记；

将所述答题答案的每个步骤与所述标准答案信息的每个步骤进行一一配对，并记录配对数；

用所述标准答案信息的最后一个步骤的索引标记减去所述配对数，即为所述答题答案的跳步数。

由上述描述可知，所述索引标记为从1开始递增的正整数，给标准答案信息的每个步骤也添加索引标记，如果答题答案出现跳步现象，则答题答案的步数小于标准答题信息的步数，答题答案的步骤与标准答案信息的步骤的配对数与跳步数的和，即为标准答案信息的最后一个步骤的索引标记，所述方法合理，可以防止因答题答案出现繁琐步骤引起的统计误差，实现对跳步数的准确统计，跳步数也可作为对答题答案评判的依据，使自动批改更加准确。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种数学自动批改方法，所述方法为：

预存储数学题的题目与标准答案信息；

获取学生填写的答题图片信息；

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案，并将所述答题答案转换为统一格式文件；

给转换为统一格式文件的答题答案的每个步骤添加索引标记；

根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果。

其中，所述统一格式文件为latex格式文件。

请参照图1，本发明的实施例二为：

一种数学自动批改方法，在实施例一的基础上，具体为：

1、还包括：

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案；

分析所述题目对应的答题答案与标准答案信息是否缺失：

若是，则输出答案缺失信息。

2、根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果，具体为：

根据所述标准答案信息，依次分析所述答题答案中的添加索引标记的每个步骤是否正确：

若遇到不正确的步骤，则输出不正确步骤的索引标记；

若均正确，则输出所述答题答案正确信息。

3、根据所述标准答案信息，分析所述答题答案中的添加索引标记的步骤是否正确，具体为：

获取所述答题答案的一个步骤的信息；

通过NLP算法对所述步骤中的文字进行解析，并将解析结果与所述标准答案信息比较是否正确；

通过数值计算分析所述步骤中的列式或者方程式是否正确；

若所述步骤中的文字解析或者列式或者方程式错误，则输出所述步骤错误信息，并输出所述步骤的索引标记；

否则，继续分析所述答题答案的下一步骤是否正确。

4、还包括：

预存储不同题目类型的关键字信息，以及所述题目的类型信息；

在所述答题答案中寻找所述题目类型的关键字信息；

若未寻找到，则输出所述答题答案错误信息；若寻找到，则根据所述标准答案对所述答题答案进行批改。

其中，不同题目类型的关键字信息，具体为：

方程题的关键字信息为必须包含未知数，比如未知数为x、y；

应用题的关键字信息为解、设、答。

5、还包括：

给所述标准答案信息的每个步骤添加索引标记；

将所述答题答案的每个步骤与所述标准答案信息的每个步骤进行一一配对，并记录配对数；

用所述标准答案信息的最后一个步骤的索引标记减去所述配对数，即为所述答题答案的跳步数。

请参照图1，本发明的实施例三为：

一种数学自动批改方法，所述方法为：

预存储数学题的题目与标准答案信息；

获取学生填写的答题图片信息；

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案，并将所述答题答案转换为latex格式文件；

分析所述题目对应的答题答案与标准答案信息是否缺失：

若是，则输出答案缺失信息，请求人工确认更正；若否，则继续往下执行；

预存储不同题目类型的关键字信息，以及所述题目的类型信息；

在所述答题答案中寻找所述题目类型的关键字信息，具体为：

方程题的关键字信息为必须包含未知数，比如未知数为x、y；

应用题的关键字信息为解、设、答；

若未寻找到，则输出所述答题答案错误信息；若寻找到，则继续往下执行；

给转换为latex格式文件的答题答案的每个步骤添加索引标记；

根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果具体为：

给所述标准答案信息的每个步骤添加索引标记；

根据所述标准答案信息，依次分析所述答题答案中的添加索引标记的每个步骤是否正确：

若遇到不正确的步骤，则输出不正确步骤的索引标记；

若均正确，则输出所述答题答案正确信息；将所述答题答案的每个步骤与所述标准答案信息的每个步骤进行一一配对，并记录配对数；用所述标准答案信息的最后一个步骤的索引标记减去所述配对数，即为所述答题答案的跳步数；

其中，根据所述标准答案信息，分析所述答题答案中的添加索引标记的步骤是否正确，具体为：

获取所述答题答案的一个步骤的信息；

通过NLP算法对所述步骤中的文字进行解析，并将解析结果与所述标准答案信息比较是否正确；

通过数值计算分析所述步骤中的列式或者方程式是否正确；

若所述步骤中的文字解析或者列式或者方程式错误，则输出所述步骤错误信息，并输出所述步骤的索引标记；

否则，继续分析所述答题答案的下一步骤是否正确。

综上所述，本发明提供的数学自动批改方法，学生填写的答案经拍摄或者扫描后得到答案图片信息，通过对答案图片信息的解码得到答题答案，通过对答题答案的每个步骤添加索引标记，对标准答案信息的每个步骤添加索引标记，以及对文字信息采用NLP算法解析，对计算题和方程题采用数值计算进行分析，对不同题目类型的答案的关键字进行寻找和分析，实现对答题答案每个步骤的便捷批改，还可以输出错误步骤的索引标记，以及跳步数，所述方法合理，便于对数学题的计算题、应用题、方程题的答题答案进行准确的批改。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种数学自动批改方法，其特征在于，所述方法为：

预存储数学题的题目与标准答案信息；

获取学生填写的答题图片信息；

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案，并将所述答题答案转换为统一格式文件；

给转换为统一格式文件的答题答案的每个步骤添加索引标记；

根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果。

2.根据权利要求1所述的数学自动批改方法，其特征在于，所述统一格式文件为latex格式文件。

3.根据权利要求1所述的数学自动批改方法，其特征在于，还包括：

根据所述答题图片信息获取所述题目对应的答题答案；

分析所述题目对应的答题答案与标准答案信息是否缺失：

若是，则输出答案缺失信息。

4.根据权利要求1所述的数学自动批改方法，其特征在于，根据所述标准答案信息对步骤添加索引标记的答题答案进行批改，并输出批改结果，具体为：

根据所述标准答案信息，依次分析所述答题答案中的添加索引标记的每个步骤是否正确：

若遇到不正确的步骤，则输出不正确步骤的索引标记；

若均正确，则输出所述答题答案正确信息。

5.根据权利要求4所述的数学自动批改方法，其特征在于，根据所述标准答案信息，分析所述答题答案中的添加索引标记的步骤是否正确，具体为：

获取所述答题答案的一个步骤的信息；

通过NLP算法对所述步骤中的文字进行解析，并将解析结果与所述标准答案信息比较是否正确；

通过数值计算分析所述步骤中的列式或者方程式是否正确；

若所述步骤中的文字解析或者列式或者方程式错误，则输出所述步骤错误信息，并输出所述步骤的索引标记；

否则，继续分析所述答题答案的下一步骤是否正确。

6.根据权利要求1所述的数学自动批改方法，其特征在于，还包括：

预存储不同题目类型的关键字信息，以及所述题目的类型信息；

在所述答题答案中寻找所述题目类型的关键字信息；

若未寻找到，则输出所述答题答案错误信息；若寻找到，则根据所述标准答案对所述答题答案进行批改。

7.根据权利要求6所述的数学自动批改方法，其特征在于，不同题目类型的关键字信息，具体为：

方程题的关键字信息为必须包含未知数，比如未知数为x、y；

应用题的关键字信息为解、设、答。

8.根据权利要求1所述的数学自动批改方法，其特征在于，还包括：

给所述标准答案信息的每个步骤添加索引标记；

将所述答题答案的每个步骤与所述标准答案信息的每个步骤进行一一配对，并记录配对数；

用所述标准答案信息的最后一个步骤的索引标记减去所述配对数，即为所述答题答案的跳步数。