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龙图腾网获悉华南师范大学申请的专利一种基于协同注意力和对比学习的知识追踪方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118379166B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410491954.0，技术领域涉及：G06Q50/20；该发明授权一种基于协同注意力和对比学习的知识追踪方法是由单志龙;郑宁设计研发完成，并于2024-04-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于协同注意力和对比学习的知识追踪方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于协同注意力和对比学习的知识追踪方法。该方法包括三个主要部分：能力和知识协同注意层、知识内化编码器以及对比学习模块。能力与知识协同注意层用来模拟学习过程中学习能力和知识掌握之间的相互影响，实现学习过程中学习能力和知识掌握协同关注；知识内化编码器用来将理解层面的知识掌握内化为应用层面的知识掌握，然后用于未来学习表现的预测，实现更细化更完整的建模知识的获取过程；对比学习模块来处理学习过程中出现的复杂情况，实现更可靠的知识追踪。本发明通过细化认知过程的建模，考虑学习过程中学习能力和知识掌握的相互影响以及知识的内化过程，并设计对比学习的训练算法，实现可靠的知识追踪。

本发明授权一种基于协同注意力和对比学习的知识追踪方法在权利要求书中公布了：1.一种基于协同注意力和对比学习的知识追踪方法，其特征在于，包括如下步骤： 1构建学习活动表征，学习者的学习交互序列是离散的，即由问题‑概念‑答案对所构成的记录作为一个基本交互，将答题的原始记录输入嵌入层，生成模型的输入表征； 2构建能力和知识协同注意力层，模拟学习能力和知识掌握之间的相互影响关系，实现学习过程中学习能力和知识掌握协同关注，获取理解层面的知识掌握； 3构建知识内化编码器，该编码器基于注意力机制，并利用自上而下的注意力提示先验来引导知识的内化更新过程，从而将理解层面的知识掌握内化得到应用层面的知识掌握； 理解层面的知识掌握应内化为应用层面的知识掌握，才能更好的应用于问题的解决，因此设计知识内化编码器来建模这一过程，而知识内化更新时并不是所有的知识都需要内化更新，只有知识掌握发生变化的知识才需要内化，所以设计自上而下的注意提示先验来指导这个过程，具体设计过程如下： ①初始化一组知识参数C＝C1,…,CN作为要内化的知识，将其作为知识内化编码器中的查询对象，其中N为初始化的知识参数个数； ②将初始化的知识参数进行稀疏重构，而稀疏重构依赖于先验知识，只有符合先验条件的才会被选中；所以，再初始化先验向量W＝w1,…,wN，N为初始化的先验向量个数； ③利用理解层面的知识掌握来生成具体的自上而下的注意指导信号： 其中，⊙是逐元素乘法，cosine_sim,表示余弦相似度计算，是t时刻自上而下的注意力提示先验，W1,W2，是可学习的参数矩阵，b1,b2是偏置项，是t时刻理解层面的知识掌握表征，是t时刻理解层面的知识掌握表征与先验知识掌握表征wt计算得到的相似度向量； ③根据注意力与稀疏重构之间类比，构建自上而下版本的注意力机制，只需给注意力计算中的V值添加一个自上而下的注意力提示信号，同时保持Q和K不变，因此经过知识内化编码器得到t时刻第n个知识概念的知识掌握表征为： 其中，Cn是第n个要内化的知识概念，qj是第j个问题嵌入向量，是第j个问题对应的理解层面的知识掌握表征，是第j个问题注意力指导信号； ④最后，学习者在t时刻的知识状态zt由所有N个知识概念的知识掌握联合组成： 4设计对比学习算法，丰富学习数据的表征，应对学习过程中出现的复杂情况，提升知识追踪的可靠性； 5对学习到的知识状态提取当前时刻的对应题目的知识掌握水平，然后用于预测当前时刻答对题目的概率。

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