数字化环境下的学习装置技术领域
本发明涉及一种知识点的映射和共享系统，尤其涉及对人类知识结构中的知
识点进行映射和共享的系统。
背景技术
人类的知识浩瀚无穷，有科学、文学、哲学、艺术等大类，在大类下面又有
诸多小类，比如科学分为数学、物理、化学等，艺术分为绘画、音乐、书法等。
而小类之下又可进一步细分。从中可以看出，人类的整个知识结构类似一张巨大
的网络，构成知识网络的最小单元可称为知识点。
目前已有产品对知识网络进行梳理并提供给用户使用，比较知名的如百度百
科，百度百科类似一部内容开放、自由的网络百科全书平台，其和使用该平台的
用户有一定的互动性。用户可以在这个平台上创建、查看以及编辑各个知识点。
而相互有一定关系的知识点之间由百度百科进行关联。百度百科最基本的单元被
称为词条，用户所创建、所编辑、所搜索、所查看的对象就是词条。
然而，百度百科这种产品所提供的互动基本上是用户和平台的互动，而各个
用户之间则基本不存在互动，用户自身对知识点的学习情况或者经历并不能分享。
所以从互动性上来说，如百度百科这样的产品无法很好的提供用户之间的关联、
以及在同一知识点上的学习者之间的共享交流。
此外，每个人都有自己的一个知识结构体系。学习者头脑里的知识点可以构
成一个网络状的结构，然而学习者的知识结构体系、学习经历等往往无法形成互
动和共享，从而把学习知识变成了一种个人孤独的修行。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述
不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决
定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给
出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种数字化环境下的学习装置，有
利于使用知识点结构进行学习的用户之间的互动和交流。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种数字化环境下的学习装置，系统包
括云端服务器平台以及终端设备，其中云端服务器平台进一步包括知识点结构化
存储装置以及用户信息存储装置；
知识点结构化存储装置包括知识点库模块、标签库模块、关系库模块以及结
构化知识库模块，其中：
知识点库模块，存储各个知识点；
标签库模块，存储各个知识点的标签，标签和知识点之间是一一对应的
关系；
关系库模块，存储各个知识点之间的关系；
结构化知识库模块，基于各个知识点之间的关系构造知识点的结构，并
以这种结构存储所有的知识点；
用户信息存储装置存储各个用户的用户信息，每一用户信息至少包含用户的
属性、该用户对应的知识点的标签分类信息、该用户对应的知识点的关系信息、
该用户对应的结构化知识以及该用户的社交属性信息，其中该用户对应的知识点
的标签分类信息是基于该用户对知识点的掌握程度对标签进行的分类，该用户对
应的知识点的关系信息是该用户学习的知识点之间的关系，该用户对应的结构化
知识是指基于用户学习的各个知识点之间的关系所构造的知识点的结构，该用户
的社交属性信息是指用户对学习的知识点分享的态度。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，关系库模块所存储的各
个知识点的关系包括知识点之间的普通逻辑关系、哲学关系和数学关系。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，知识点结构化存储装置
中还包括分形库模块，分形库模块将所存储的标签之间的关系基于分形学来表达。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，标签分类信息模块对标
签的分类包括看过、认证以及精通。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，用户的社交属性信息包
括用户自身的身份是否公开或者用户对学习的知识点是否共享。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，系统对知识点库模块进
行知识点的存取操作，存取操作的方式包括文本、图片、音频、视频、多媒体、
多语言存取。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，每一用户信息中还包括
用户笔记信息，用于记录用户对标签、关系以及结构化知识的笔记信息。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，云端服务器平台还包括：
用户总类学习记录装置，基于时间轴记录用户对所有知识点的学习过程。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，云端服务器平台还包括：
用户单类学习记录装置，基于时间轴记录用户对单类知识点的学习过程。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，用户单类学习记录装置
还记录用户对所学知识点的标签、关系以及结构化知识进行的笔记。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，云端服务器平台还包括：
用户知识结构记录装置，基于用户对知识点的学习记录该用户所学知识点的
知识结构。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，云端服务器平台还包括：
知识点热度显示装置，基于各知识点被用户访问的情况显示知识点对应的标
签的热度。
根据本发明的数字化环境下的学习装置的一实施例，云端服务器平台还包括
管理员及管理信息存储装置。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明是通过编辑知识点、知识点
的标签以及知识点之间的关系，构建出一个结构化的知识库，然后以标签为基础，
记录用户对知识点的掌握程度，并针对每一个用户记录其学习知识的信息以及社
交属性信息，从而构建出用户的总类学习记录、单类学习记录以及总的知识学习
体系，并可供用户在这个知识库中查看各个标签的热度(用户对各个知识点的学
习情况)。相较于传统的比如百度百科这样的知识学习平台，本发明记录了用户对
知识点的掌握程度并据此构建出用户的整个学习经历，将其可视化，与此同时，
本发明的平台提供给使用者分享知识点学习经历的功能。本发明的数字化环境下
的学习装置记录了用户终身学习路径信息，便于知识分享(尤其是冷门知识)，有
助于学习者提供标签，建立学习社交环境。此外，本发明也便于用户在学习完相
关知识点后回溯查找自己的学习记录以及学习笔记，也便于用户通过识别基于分
形学的知识分类，来识别知识的类别。
附图说明
图1示出了本发明的数字化环境下的学习装置的较佳实施例的总体结构图。
图2示出了本发明的数字化环境下的学习装置中的云端服务器平台的内部结
构图。
图3示出了本发明中的知识结构图。
图4示出了本发明的知识点存取方式的示意图。
图5示出了云端服务器平台的访问者的成分图。
图6示出了学习者的总类学习记录的示意图。
图7示出了学习者的单类学习记录的示意图。
图8示出了学习者截止一个时间点的总体知识结构图。
图9A至9C示出了知识点的热度图。
图10A至10D示出了云端服务器平台的其他实施例的原理图。
具体实施方式
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发
明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的
相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
请参见图1，图1示出了本发明的数字化环境下的学习装置的较佳实施例的
总体结构，数字化环境下的学习装置是由云端服务器平台1和多个终端设备2共
同组成。云端服务器平台1的内部结构进一步如图2进行细分，请同时参见图2，
云端服务器平台1包括知识点结构化存储装置11和用户信息存储装置12。知识
点结构化存储装置11包括知识点库模块111、标签库模块112、关系库模块113
以及结构化知识库模块114。终端设备2仅仅存储标签，读取不限次数。
知识点库模块111中存储各个知识点，所谓知识点是指构建整个知识结构中
的最基本的单元，类似于百度百科中的词条，是用户创建、编辑、搜索、显示、
学习的最基础的对象。
标签库模块112存储了各个知识点的标签，标签实质上是知识点的名称，所
以标签和知识点之间是一一对应的映射关系，每一个知识点都有自己的一个标签，
每一个标签也对应有一个知识点。
关系库模块113中存储了各个知识点之间的关系，知识点相互之间并不是独
立存在而没有联系的，相反，知识点之间存在着关联，例如知识点之间存在着普
通逻辑关系(比如并列、包含、继承等逻辑关系)、哲学关系、数学关系，也可以
是计算机意义的关系，从而揭露知识的系统性和动态性。
结构化知识库模块114是以知识点库模块111中的知识点为对象，以关系库
模块113中的各个知识点之间的关系为工具，构造了整个知识点体系的结构，并
以这种结构存储所有的知识点，将知识点进行了归类。较佳的，结构化知识库模
块114并不是存储所有的知识点的内容，知识点的具体内容仍然存储在知识点库
模块111中，结构化知识库模块114只是存储了结构化的标签(标签可以直接映
射到知识点库模块中存储的知识点)。较佳的，知识点结构化存储装置11中还包
括分形库模块115，分形库模块115将标签之间的关系用分形学来表述，分形学
中包括有规则分形或者无规则分形，利用同类知识结构的自相似性，将知识结构
图示化，便于用户对知识的识别和分类。
因此，如图3所示，整个知识点结构化存储装置11依次存储了n个知识点、
n个知识点映射的n个标签、n个知识点(标签)之间存在的m个关系、以及通
过n个知识点(标签)和m个关系所构建的L类知识组成的结构化知识。终端设
备和知识点、标签、关系、笔记和用户信息之间进行互动操作。这种互动操作包
括系统对知识点库模块111进行知识点的存取操作，这种存取操作的方式包括如
图4所示的文本、图片、音频、视频、多媒体等，操作的语言可以是多语言存取。
用户信息存储装置12中存储了各个用户的用户信息，给每一个用户配置了一
块用户信息的记录单元。用户的这一用户信息至少包含了如下的内容：用户属性、
用户对应的知识点的标签分类信息、用户对应的知识点的关系信息、用户对应的
结构化知识以及用户的社交属性信息。
用户属性通常是指的用户自身的属性，比如用户姓名、年龄、性别、学历、
兴趣爱好等。用户对应的知识点的标签分类信息是指用户学习知识点的时候对该
知识点的掌握程度，在本发明中，可依据用户对所学习的知识点的掌握程度分为
看过、认证以及精通等三个程度，当然这种划分并不局限于此。这样，每一个标
签对于不同的用户就有了不同的分类，系统根据用户对知识点的掌握情况，对该
该用户学习过的知识点的标签进行标注，可以标注为看过、认证或者精通三个类
别。
用户对应的知识点的关系信息是指用户学习过的知识点之间的关系，此处所
谓的关系和关系库模块113中所指的逻辑关系、哲学关系或者数学关系是相同的，
不同的是关系库模块113中存储的是所有知识点之间的关系，而此处的仅仅是用
户学习过的知识点之间的关系，可以说后者是前者的一个子集。在本实施例中，
用户学习过的知识点之间的关系还可进一步限缩为使用户认证过的知识点之间的
关系。基于用户认证过的知识点之间的关系，构造出知识点的结构即为用户对应
的结构化知识。用户的社交属性信息是指用户对学过的知识点的分享态度，例如
对自己的身份是否公开，或者对所学习的知识点是否共享等。
以同一个用户的用户属性、用户对应的知识点的标签分类信息、用户对应的
知识点的关系信息、用户对应的结构化知识以及用户的社交属性信息为基本单位，
这些信息都存储在用户信息存储装置12中。
此外，每一用户的用户信息中还包括了用户笔记信息，用于记录用户对应标
签、关系以及结构化知识的笔记信息，具体是指用户对于标签、关系相对应的心
得、补充信息以及用户需要批注的笔记信息。
较佳的，在云端服务器平台中还包括了管理员及管理信息存储装置13。云端
服务器平台的访问者一般包括如图5所示的管理员及管理信息、创建者/编辑者、
学习者(访问者)、参与分享者。
请参见图10A至10D系统中对知识点的分享和记录主要通过以下几个装置来
实现：用户总类学习记录装置14、用户单类学习记录装置15、用户知识结构记录
装置16以及知识点热度显示装置17。这些装置可以分别独立的实现，也可以集
合在同一个云端服务器平台中实现。
以下就这几个装置分别进行说明。
请参见图10A，在用户总类学习记录装置14中，将单个用户(也可称为学习
者)对所有学习点的学习过程进行记录，形成学习轨迹，这个记录过程是以时间
轴为序来记录的，记录的对象是用户每一次学习的知识点的标签、对知识点的掌
握程度(标签的分类，比如看过、认证或者精通等)、以及学习时间。
这种学习记录可以通过一张时间轴的示意图来展现，以图6为例，从图6中
示出，每一个框表示用户的一个学习段，这个学习段的宽度为学习时间，学习段
的上方显示了用户在这一学习段内学习的标签、学习段的下方显示了用户对所学
知识点的掌握程度。
请参见图10B，在用户单类学习记录装置15中，将单个用户对单类学习点的
学习过程进行记录，形成学习轨迹，这个记录过程也是以时间轴为序来记录，记
录的对象是用户对单独某一类的知识点的掌握程度(标签的分类，比如看过、认
证或者精通等)以及学习时间。
这种学习记录可以通过一张时间轴的示意图来展现，以图7为例，从图7中
示出，每一个框表示用户的一个学习段，这个学习段的宽度为学习时间，学习段
中显示的文字表示用户对所学知识点的掌握程度。
此外，用户单类学习记录装置15还可以记录用户对所学知识点的标签、关系
以及结构化知识进行的笔记，这类信息保存在用户笔记信息中。
请参见图10C，用户知识结构记录装置16记录了用户截止一个时间点的总的
知识结构体系，可以通过如图8所示的树形图的结构来展现。这个知识结构体系
相当于云端服务器平台中存储的L类知识组成的结构化知识中的一个子集，因为
仅仅是记录了整个结构化知识中用户学习到的部分结构。当然，图8中的这种树
形结构仅为示例，实际上用户的这种知识结构体系也可以用分形学来图形化表述。
以上是站在用户的角度上记录、显示所学习的知识点的示意内容。系统也可
以站在标签的角度记录标签对应的知识点的热度，请参见图10D所示。如图9A
至9C所示，知识点热度显示装置17基于各知识点被用户访问的情况显示知识点
对应的标签的热度，包括每个标签被访问的IP分布信息。
如图9A所示，知识点热度显示装置17显示了某个标签的分类热度，比如看
了该标签对应知识点的人数、认证该标签对应知识点的人数、以及精通该标签对
应知识点的人数。图9A示出了标签被访问的动态情况。
如图9B所示，知识点热度显示装置17显示了看了某个标签对应知识点的用
户的统计分析，在图9B中显示为根据不同年龄段对看了该标签对应知识点的用
户的人数进行统计。
如图9C所示，知识点热度显示装置17显示了该标签的用户分享情况的统计，
例如，隐去用户身份的人数、公开用户身份的人数、参与分享的用户人数以及有
辅导能力的用户的人数。图9C示出了用户对知识点分享的态度。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领
会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按
不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技
术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解
说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这
两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、
模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是
被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员
对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不
应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通
用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列
(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或
其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处
理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、
或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、
多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处
理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存
储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、
可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存
储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换
方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。
ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻
留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任
何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或
更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包
括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移
的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限
定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光
盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形
式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为
计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订
户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务
器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如
红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中
所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟
(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)
用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本
公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中
所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，
本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所
公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。