数据挖掘应用于学校绩效预测和模型解释技术

Milton V. Gama Neto, Germano C. Vasconcelos, Cleber Zanchettin
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摘要

这项工作分析了sao保罗学校在SARESP考试中的数据挖掘表现,数据来自SEDUC-SP。该方法基于CRISP-DM,提出了一种机器学习解决方案,用于预测学校的表现,并利用解释性人工智能技术提取教育表现的相关模式。7个分类器在预测学校表现方面达到了很高的准确性(93%)和AUC ROC(0.97),数据来自学生概况、学校和外部社会经济价值。非线性模型、SHAP和反事实技术显示了可能影响教育结果的相关因素,以及该方法在决策支持中的有用性。
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Mineração de Dados Aplicada à Predição do Desempenho de Escolas e Técnicas de Interpretabilidade dos Modelos
Este trabalho analisa o desempenho com mineração de dados das escolas de São Paulo no exame SARESP, com dados da SEDUC-SP. A metodologia, baseada no CRISP-DM, propõe uma solução de aprendizagem de máquina para prever o desempenho das escolas e extrair padrões relevantes do desempenho educacional com técnicas de IA Explicativas. Sete classificadores alcançaram alta acurácia (93%) e AUC ROC (0.97) na previsão do desempenho das escolas, com dados do perfil de alunos, escolas e valores sócio-econômicos externos. O modelo não-linear e as técnicas SHAP e Counterfactual evidenciaram fatores relevantes que podem impactar o resultado educacional e a utilidade da metodologia no apoio à decisão.
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