تعلم الاستنتاج الاستدلالي: حل مسائل الرياضيات الكلامية كاستخراج علاقة معقدة

حل مسائل الرياضيات النصية يتطلب استنتاجًا استقرائيًا حول الكميات المذكورة في النص. وقد اعتمدت العديد من الجهود البحثية الحديثة بشكل رئيسي على نماذج التحويل من تسلسل إلى تسلسل أو من تسلسل إلى شجرة لإنشاء تعبيرات رياضية دون إجراء استنتاج علاقة صريح بين الكميات ضمن السياق المعطى. وعلى الرغم من فعاليتها التجريبية، فإن هذه النهج لا تقدم عادةً توضيحات للتعبيرات الناتجة. في هذا العمل، ننظر إلى المهمة كمشكلة استخراج علاقات معقدة، ونقترح منهجية جديدة تقدم خطوات استنتاجية قابلة للتفسير لبناء التعبيرات المستهدفة تدريجيًا، حيث يشمل كل خطوة عملية أساسية بين كميتين تحدد علاقتهما. ومن خلال تجارب واسعة على أربع مجموعات بيانات معيارية، نُظهر أن النموذج المقترح يتفوق بشكل ملحوظ على النماذج القوية الحالية. كما نُثبت أن الإجراء الاستنتاجي لا يوفر خطوات أكثر قابلية للتفسير فحسب، بل يمكّننا أيضًا من إجراء تنبؤات أكثر دقة في الأسئلة التي تتطلب تفكيرًا أكثر تعقيدًا.