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