神经符号系统 学术顾问代理 符号推理 自然语言生成
摘要

高等教育中的学术指导面临严重压力,导师与学生的比例通常超过300:1。这种结构性瓶颈限制了及时获取指导的机会,增加了毕业延迟的风险,并加剧了学生支持的不平等。本文提出Aurora,一种模块化的神经符号顾问代理,结合检索增强生成(RAG)、符号推理和标准化课程数据库,以大规模提供符合政策且可验证的建议。Aurora集成了三个组件:(i) 用于保持项目规则一致性的Boyce-Codd范式(BCNF)目录模式,(ii) 用于先决条件和学分执行的Prolog引擎,以及(iii) 用于解释其建议的指令微调大语言模型。为评估性能,我们设计了一套涵盖常见和边缘案例指导场景的结构化评估套件,包括短期排课、长期规划、技能对齐路径和超出范围的请求。在这些多样化的场景中,Aurora将语义与专家答案的一致性从0.68(原始LLM基线)提高到0.93(+36%),在近一半的范围内案例中实现了完美的精确度和召回率,并始终能为无法回答的提示生成正确的回退方案。在普通硬件上,Aurora的平均延迟低于一秒(20个查询平均为0.71秒),比原始LLM基线快约83倍(59.2秒)。通过结合符号严谨性和神经流畅性,Aurora推动了一种准确、可解释且可扩展的AI驱动顾问范式。

AI 推荐理由

论文重点研究了基于符号推理和神经网络的混合系统,用于学术顾问代理,核心涉及推理机制与逻辑规则整合。

研究机构
Florida International University Miami, FL, United States Northeastern University Boston, MA, United States
论文信息
作者 Lorena Amanda Quincoso Lugones, Christopher Kverne, Nityam Sharadkumar Bhimani, Ana Carolina Oliveira, Agoritsa Polyzou et al.
发布日期 2026-02-20
arXiv ID 2602.17999
相关性评分 9/10 (高度相关)