Analyzing Chat Protocols of Novice Programmers Solving Introductory Programming Tasks with ChatGPT
Nuremberg Tech(纽伦堡技术大学);DIPF | Leibniz Institute for Research and Information in Education(莱布尼茨教育研究与信息研究所(DIPF))
本研究分析213名德国大学生与ChatGPT的2335条聊天协议,揭示入门编程学生与LLM交互的多样性,为调整教学实践提供依据。
2024-05-29 cs.AI
Exploring the Value of Diverse LLM Explanations in Introductory Programming
Temple University(Temple大学);University of Auckland(奥克兰大学);Aalto University(阿尔托大学)
研究通过对比多样化与通用LLM生成解释对编程学习的影响,发现多样化解释使开放题准确率提高约7.7%,且不增加认知负荷。
2026-06-27 cs.AI cs.HC
Thrilled by Your Progress! Large Language Models (GPT-4) No Longer Struggle to Pass Assessments in Higher Education Programming Courses
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本研究对比多代GPT模型在三门高等教育Python课程共599道不同类型考核题中的表现,发现GPT-4已能无需人类参与稳妥通过考核,指出其仍有局限但提升迅速,为教育者调整考核设计、更新课程提供依据。
2023-06-15 cs.AI cs.CL cs.CY
On Requirements for Programming Exercises from an E-learning Perspective
ArtinSoft(ArtinSoft公司);UNIVERSITÄT DES SAARLANDES(萨尔大学)
在这项工作中,我们处理的问题,新手指向一个电子学习场景的建模编程练习。我们的目的是确定基本要求,提出一些关键问题,并从概念的角度提出可能的答案。作为一个整体的图片,我们假设我们的工作在一个一般的背景下,电子学习的教学材料需要进行调整,形成一个介绍性的计算机科学(CS)电子学习课程的一部分,在CS 1级。Meant是一门潜在的课程,旨在通过使用基于电子学习的方法与Activemath(www.activemath.org)等通用主机框架相结合(至少在概念上)来提高新手的编程技能和知识。我们的阐述涵盖了上下文,特别是认知元素,为衍生项目的最终研究阶段做好准备。我们集中我们的主要努力,推理机制练习的复杂性,最终可以提供工具支持的任务练习创作。我们的需求分析基于我们自己对Activemath提供的练习子系统的感知,特别是在域推理器区域内。我们丰富的分析,讨论几个相关的上下文元素CS 1课程,其定义和实施。关于认知模型和练习,我们建立在布鲁姆分类法的原则作为一个相对标准化的基础,并使用它们作为一个框架,研究和分析的复杂性,在基本的编程练习。我们的分析包括域推理机的要求,这是必要的练习分析。为此,我们提出了一个三层的概念模型,考虑演习评估,编程和元编程。
2009-03-13 cs.AI
Evaluating Language Models for Generating and Judging Programming Feedback
Aalto University(阿尔托大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学);The University of Auckland(奥克兰大学)
本文评估开源LLMs在生成和评判编程反馈上的表现,发现其已接近专有模型,并展示了较小模型的高效性与可获取性。
2024-11-22 cs.AI cs.CY
Next-Step Hint Generation for Introductory Programming Using Large Language Models
Utrecht University(乌得勒支大学)
本研究探索大语言模型在入门编程教育中生成自动化下一步提示的应用,构建StAP-tutor并经学生实验与专家评估验证其个性化提示效果,同时指出作业末期提示存在的不足及后续研究方向。
2023-12-03 cs.AI cs.CY cs.HC
Design of AI-Powered Tool for Self-Regulation Support in Programming Education
Research Institute for Information Technology, Kyushu University(九州大学情报技术研究所);Faculty of Arts and Science, Kyushu University(九州大学文理学院)
为解决LLM工具与学习管理系统脱节及忽视自我调节技能的问题,开发了集成Moodle的CodeRunner Agent,通过结合课程上下文生成定制反馈与策略响应,增强学生自我调节学习。
2025-04-07 cs.AI cs.HC
"Give me the code" -- Log Analysis of First-Year CS Students' Interactions With GPT
本文通过日志分析 69 名未受提示训练的 CS 新生如何使用 GPT 完成编程项目,发现多数学生能采纳生成代码,且半数能批判性比较并选择方案。
2024-12-01 cs.AI cs.CY cs.ET
A Knowledge-Component-Based Methodology for Evaluating AI Assistants
UC Berkeley(加州大学伯克利分校)
本文提出基于知识组件的评估方法,分析GPT-4驱动的CS1编程提示生成器,发现提示能加速学生修复代码、捕捉关键错误,且多问题提示更有效。
2024-06-09 cs.AI cs.CY
CoderAgent: Simulating Student Behavior for Personalized Programming Learning with Large Language Models
State Key Laboratory of Cognitive Intelligence, University of Science and Technology of China(认知智能国家重点实验室,中国科学技术大学);Institute of Artificial Intelligence, Hefei Comprehensive National Science Center(人工智能研究院,合肥综合性国家科学中心)
针对个性化编程辅导数据不足与评估失配问题,提出LLM智能体CoderAgent,基于ACT-R认知架构和编程思维树细粒度模拟学生编程过程,实现可解释且准确的模拟,推动个性化编程教育。
2025-05-27 cs.AI
How Novice Programmers Use and Experience ChatGPT when Solving Programming Exercises in an Introductory Course
Nuremberg Tech(纽伦堡技术大学)
本文通过调查298名德国大学计算机专业学生在入门编程课程中使用ChatGPT-3.5解决练习的模式与感知,从学生视角揭示了GenAI工具在编程教育中的实际应用情况。
2024-07-30 cs.AI
Compiler-Guided Inference-Time Adaptation: Improving GPT-5 Programming Performance in Idris
Ming Hsieh Department of Electrical and Computer Engineering(明希斯部门电子与计算机工程系);Viterbi School of Engineering, University of Southern California(维特比工程学院,南加州大学)
本文研究GPT-5通过编译器反馈提升在低资源语言Idris中的编程性能,发现结合本地编译错误的改进策略显著提高了模型表现。
2026-02-12 cs.AI cs.PL
A Comparative Study of AI-Generated (GPT-4) and Human-crafted MCQs in Programming Education
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本文构建GPT-4系统并基于6门Python课程的651道AI题与449道人工题比较,验证其可生成贴合学习目标、质量较高的编程选择题。
2023-12-05 cs.AI cs.CL cs.CY
Can Generative Pre-trained Transformers (GPT) Pass Assessments in Higher Education Programming Courses?
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本研究评估GPT在高等教育Python编程课程中的表现,发现其无法通过全部评估但能获取超过55%分数,并能为教师调整评估提供参考。
2023-03-16 cs.AI cs.CL
A Large-Scale Survey on the Usability of AI Programming Assistants: Successes and Challenges
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本文通过对410名开发者的调查,揭示了AI编程助手在减少按键、加速任务完成和语法回忆方面的成功,以及其在满足功能需求和控制生成输出方面的可用性挑战,并为设计低认知负担的交互提供了启示。
2023-09-17 cs.AI cs.HC cs.SE
A Survey for Solving Mixed Integer Programming via Machine Learning
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Huawei Ltd.(华为技术有限公司)
本文综述了利用机器学习解决混合整数规划(MIP)问题的趋势。理论上,MIP是一个NP难问题,大多数组合优化(CO)问题都可以表示为MIP。与其他CO问题一样,MIP的人工设计启发式算法依赖于良好的初始解,并消耗大量的计算资源。因此,我们考虑应用机器学习方法来解决MIP,因为ML增强的方法可以提供基于历史数据中的典型模式的解决方案。本文首先介绍了MIP的形式和分类,以及几种传统的求解MIP的算法。在此基础上,进一步推动机器学习与MIP的不同融合,并引入相关的基于学习的方法,分为精确算法和启发式算法。最后,我们提出了基于学习的MIP求解器的前景,对MIP以外的组合优化问题的方向,也是传统的求解器和机器学习组件的相互拥抱。
2022-03-06 cs.AI
A Survey of Automated Programming Hint Generation -- The HINTS Framework
University of Sydney(悉尼大学);School of Computer Science(计算机科学学院)
自动辅导系统提供了必要的灵活性和可扩展性,以促进提供高质量和普遍访问的编程教育。为了实现这些系统的全部潜力,最近的工作提出了各种各样的技术自动生成提示,以帮助学生进行编程练习。本文将这些明显不同的方法整合成一个连贯的整体。具体来说,它强调所有的提示技术都可以被理解为一系列具有相似属性的简单组件。使用这种洞察力,它提出了一个简单的框架来描述这种技术,提示迭代缩小和转换步骤(HINTS)框架,并调查最近的工作在这个框架的背景下。它讨论了调查和框架的重要意义,包括需要进一步开发评估方法,并在设计,沟通和评估提示系统时考虑提示技术组件的重要性。最终,本文旨在促进未来的机会,自动编程提示技术的发展,扩展和比较,以最大限度地发挥其教育潜力。
2019-08-30 cs.AI cs.CY cs.HC
SCRIPT: Implementing an Intelligent Tutoring System for Programming in a German University Context
Faculty of Technology, Bielefeld University(比勒菲尔德大学技术学院)
本文提出一个适应性强的Python编程智能辅导系统,结合大语言模型提供提示机制,并符合德国数据保护法规和AI伦理框架。
2026-04-17 cs.AI cs.LG
Answering the "why" in Answer Set Programming - A Survey of Explanation Approaches
Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (IRIT)(图卢兹计算机科学研究所);Université de Toulouse(图卢兹大学);Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学)
人工智能(AI)解决问题和决策的方法变得越来越复杂,导致解决方案的可理解性降低。欧盟新的《通用数据保护条例》试图通过规定人工智能系统所做决定的“解释权”来解决这一问题。可能受到这一新规定影响的人工智能范例之一是答案集编程(ASP)。由于出现了高效的解决方案,ASP最近已被用于解决各种领域的问题,包括医学,密码学和生物学。为了确保成功应用ASP作为解决问题的范例在未来,ASP解决方案的解释是至关重要的。在这项调查中,我们给出了一个概述的方法,提供了一个答案的问题,为什么答案集是一个解决方案,一个给定的问题,特别是离线的理由,因果图,论证性的解释和为什么不出处,并强调他们的相似性和差异。此外,我们审查的方法解释为什么一组文字是不是一个答案集或为什么没有解决方案存在于所有。
2018-09-21 cs.AI
Forgetting in Answer Set Programming -- A Survey
遗忘-或变量消除-是一种允许从知识库中删除不再被认为相关的中间变量的操作。近年来,已经提出了许多不同的方法来解决答案集编程中的遗忘问题,这些方法以特定的运算符或此类运算符的类的形式存在,通常遵循不同的原则并遵守不同的性质。每一种这样的方法都是为了解决关于遗忘的某些特定观点而开发的,目的是遵守在这种观点中被认为是可取的一组特定属性,但是缺少对所有现有算子和属性的全面统一的概述。在本文中,我们彻底检查现有的属性和(类)的答案集编程遗忘的运营商,绘制这些类的遗忘运营商的景观,其中包括许多新的结果之间的关系的属性和运营商,包括具体的运营商计算结果的遗忘和计算复杂性的考虑。我们的目标是提供指导,帮助用户选择最适合其应用要求的运营商。
2021-12-07 cs.AI cs.LO
Machine Learning for Cutting Planes in Integer Programming: A Survey
University of Toronto(多伦多大学)
本文综述了利用机器学习技术改进混合整数线性规划中割平面选择的最新研究,涵盖数据收集、评估方法和模型架构,并总结了实证进展与未来研究方向。
2023-10-31 cs.AI cs.LG math.OC
Parallel Logic Programming: A Sequel
Università di Udine(乌迪内大学);GNCS-INdAM(意大利国家高等数学研究院-国家科学计算小组);University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校);IMDEA Software Institute(IMDEA 软件研究所);Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);New Mexico State University(新墨西哥州立大学);CRACS/INESC TEC(CRACS/INESC TEC 研究所);University of Porto(波尔图大学)
多核和高度连接的架构已经变得无处不在,这带来了新的兴趣,基于语言的方法来开发并行性。逻辑程序设计自诞生以来就被认为是一种具有巨大潜力的并行性自动开发的编程范式。2001年出版的对并行逻辑编程前二十年研究的全面调查,一直是研究人员和开发人员的基本参考。这些内容在今天是相当有效的,但与此同时,该领域在随后的几年中继续快速发展。这些成就和正在进行的研究中有许多是由技术创新的快速步伐推动的,这导致了诸如超大型集群、多核处理器的广泛普及、通用图形处理单元的游戏规则改变作用以及云计算的普遍采用等进步。这已经被逻辑编程中的重大进步所证实,例如制表、更强大的静态分析和验证、应答集编程的快速增长,以及一般来说,更成熟的实现和系统。本次调查提供了自2001年以来的并行逻辑编程研究的回顾,从而提供了前一次调查的自然延续。该调查的目标是不仅作为逻辑编程系统的研究人员和开发人员的参考,而且作为对逻辑感兴趣的任何人的引人入胜的阅读,并作为逻辑编程之外的并行系统研究人员的有用资源。逻辑程序设计理论与实践(TPLP)
2022-01-24 cs.AI cs.DC cs.LO