A Framework for prediction of dropout in distance learning through XAI techniques in Virtual Learning Environment

Herbert da Silva Costa, Anderson Cordeiro Cardoso, Cristiane Mendes Netto, D. C. Martins-Jr, S. Simões
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Abstract

Um desafio na modalidade EaD é combater a evasão, que segundo a ABED, varia entre 21 e 50%. Para este fim, diversos métodos de mineração de dados foram aplicados, utilizando dados de interações dos alunos no AVA. Contudo, um problema relevante é selecionar as melhores características (variáveis/atributos) para predição da evasão. Neste artigo, propomos um arcabouço que utiliza métodos de explicabilidade (XAI-SHAP) para selecionar atributos com maior poder preditivo em VLE que utilizam CMS terceirizados. Após a seleção, o modelo proposto alcançou resultados de recall 0,96 e precision 0,95, compatíveis com o estado da arte, porém utilizando um conjunto menor de atributos e uma base de dados com menor número de instâncias.
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虚拟学习环境中基于XAI技术的远程学习辍学预测框架
远程教育模式的一个挑战是对抗辍学率,根据ABED的数据,辍学率在21%到50%之间。为此,我们应用了几种数据挖掘方法,利用学生在虚拟环境中的交互数据。然而,一个相关的问题是选择最佳的特征(变量/属性)来预测逃避。在本文中,我们提出了一个框架,该框架使用可解释方法(XAI-SHAP)来选择使用第三方CMS的VLE中具有更强预测能力的属性。经过选择,该模型的召回结果为0.96,精度为0.95,与目前的技术水平一致,但使用了更小的属性集和实例数量更少的数据库。
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