[发明专利]一种人工智能机器学习实验技能评分系统

说明书

本发明公开了一种人工智能机器学习实验技能评分系统，具体涉及人工智能技术领域，包括硬件架构和软件架构，所述硬件架构由实验室端设备和服务器机房设备组成，所述软件架构设置为分布式微服务分层架构。本发明通过采用多个视角的摄像头采集学生实验操作视频数据，使用深度学习、模式识别、图像处理、自然语言处理等人工智能技术，配合专用的智能实验器材和信息化的电子试卷，实现自动化评分，同时系统对实验操作视频和评分结果进行存储，老师可以通过互联网登陆系统对智能评分结果错误进行人工复核，通过深度学习算法可以对自动评分的结果进行自主学习，提高自动评分的准确度，学生可以通过互联网进行成绩查询与争议处理。

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，更具体地说，本发明涉及一种人工智能机器学习实验技能评分系统。

背景技术

实验是检验学生对理论知识的掌握水平的一种重要的教学手段。目前的实验技能评分方法都是按照一定的实验操作要求的评分要点，由评分老师进行主观评分，评分过程中的实验操作涉及到精细操作、操作顺序与实验结论的判断，这个需要大量的专业学科老师才能够完成对实验的评价。实验操作过程中到了评分要点时，需要现场评分老师逐一进行确认，现场的人工评分工作量巨大，而且不同的评分老师的评分尺度不同，导致评分结果无法做到很好的客观性，同时试卷采用传统的纸质试卷形式，无法对学生的试卷信息进行信息化的管理，评分结束后的统分工作也存在巨大的工作量压力，实验操作过程无法记录，考生对实验评分结果产生争议时，不能够有效的进行争议查询与处理。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种人工智能机器学习实验技能评分系统，通过采用多个视角的摄像头采集学生实验操作视频数据，使用深度学习、模式识别、图像处理、自然语言处理等人工智能技术，配合专用的智能实验器材和信息化的电子试卷，实现自动化评分，同时系统对实验操作视频和评分结果进行存储，老师可以通过互联网登陆系统对智能评分结果错误进行人工复核，通过深度学习算法可以对自动评分的结果进行自主学习，提高自动评分的准确度，学生可以通过互联网远程访问人工智能机器学习实验技能评分系统进行成绩查询与争议处理，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人工智能机器学习实验技能评分系统，包括硬件架构和软件架构，所述硬件架构由实验室端设备和服务器机房设备组成，所述软件架构设置为分布式微服务分层架构；

所述实验室端设备用于学生实验数据采集和教师现场考务管理，所述服务器机房设备用于数据存储、算法处理和产品业务承载；

所述分布式微服务分层架构包括资源层、基础服务层、数据管理层、深度学习算法层、逻辑算法层以及接口层多个层级。

在一个优选地实施方式中，所述实验室端设备包括有多个实验台，且每个实验台均包括有俯视相机、侧视相机、测量区相机、智能仪器和学生实验终端，所述俯视相机以及侧视相机用于记录学生实验操作流程视频数据，所述测量区相机用于记录需要通过视频数据检测读数及操作规范的视频数据，所述智能仪器用于在学生进行实验操作时可将仪器数据及仪器状态通过无线数据传输方式发送给智能仪器网关，且由网关将数据汇聚统一上传至服务器用于智能评分，所述学生实验终端用于学生登录考试系统进行身份核验、考核题目显示以及实验数据录入。

在一个优选地实施方式中，所述智能仪器上设有特定的颜色编码标识，用于在学生进行实验操作时，对实验器材进行精准识别。

在一个优选地实施方式中，在一个优选地实施方式中，所述实验室终端设备配套部署一台教师管理终端，用于教师现场进行考务管理。

在一个优选地实施方式中，所述服务器机房设备包括视频服务器、深度学习服务器、数据库服务器和Web服务器，所述视频服务器用于存储各实验台传回的视频数据，所述深度学习服务器用于承载智能分析算法巨大的计算资源需求，所述数据库服务器用于承担业务流程中涉及的数据存储及查询任务，所述Web服务器用于承载系统的业务流程。