MLRec: Un sistema de recomendación basado en aprendizaje automático para estudiantes de secundaria en el contexto de Bangladesh
Autores: Begum, Momotaz; Shuvo, Mehedi Hasan; Uddin, Jia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
MLRec: Un sistema de recomendación basado en aprendizaje automático para estudiantes de secundaria en el contexto de Bangladesh
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Redes sociales
Dispositivos móviles
Rendimiento académico
Aprendizaje automático
Redes neuronales
Aprendizaje profundo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las redes sociales y los dispositivos móviles, comúnmente conocidos como socimedevices, se han vuelto fundamentales en la vida diaria de los estudiantes, influyendo tanto en su rendimiento académico como en su bienestar general. Dependiendo de los patrones de uso, estas tecnologías pueden impactar positiva o negativamente en la educación de los estudiantes. En los últimos años, muchos investigadores han introducido varios modelos, incluidos redes neuronales (NN), aprendizaje automático (ML) y aprendizaje profundo (DL), para identificar el impacto en el rendimiento académico de los estudiantes utilizando un socimedevice. Aquí, proponemos un modelo comparativo llamado modelo MLRec, donde evaluamos qué tan bien diferentes métodos de aprendizaje automático predicen la dinámica de la vida estudiantil y proporcionan una recomendación a la sociedad, padres y asesores académicos. Aquí, hemos preprocesado nuestro conjunto de datos real mediante varios métodos, que se recopilaron de 10 escuelas y tienen 25 características que totalizan 275 instancias de diferentes distritos de Bangladés. Después de eso, aplicamos 15 algoritmos de ML para el entrenamiento y la prueba. Luego, comparamos los algoritmos utilizando criterios como precisión, error cuadrático medio (MSE), raíz del error cuadrático medio (RMSE), coeficiente de determinación (R2), varianza explicada (EV) y puntaje de desviación de Tweedie (D2). Posteriormente, seleccionamos el algoritmo Extra Tree Classifier (ETC) basado en su rendimiento superior, logrando una precisión del 86%, un MSE del 25% y un EV del 40%. También utilizamos técnicas de IA explicable (LIME y SHAP) para visualizar las causas raíz de los efectos de las redes sociales en el rendimiento escolar de los estudiantes. Nuestros resultados muestran que el uso excesivo de las redes sociales afecta negativamente las actividades académicas.
Descripción
Las redes sociales y los dispositivos móviles, comúnmente conocidos como socimedevices, se han vuelto fundamentales en la vida diaria de los estudiantes, influyendo tanto en su rendimiento académico como en su bienestar general. Dependiendo de los patrones de uso, estas tecnologías pueden impactar positiva o negativamente en la educación de los estudiantes. En los últimos años, muchos investigadores han introducido varios modelos, incluidos redes neuronales (NN), aprendizaje automático (ML) y aprendizaje profundo (DL), para identificar el impacto en el rendimiento académico de los estudiantes utilizando un socimedevice. Aquí, proponemos un modelo comparativo llamado modelo MLRec, donde evaluamos qué tan bien diferentes métodos de aprendizaje automático predicen la dinámica de la vida estudiantil y proporcionan una recomendación a la sociedad, padres y asesores académicos. Aquí, hemos preprocesado nuestro conjunto de datos real mediante varios métodos, que se recopilaron de 10 escuelas y tienen 25 características que totalizan 275 instancias de diferentes distritos de Bangladés. Después de eso, aplicamos 15 algoritmos de ML para el entrenamiento y la prueba. Luego, comparamos los algoritmos utilizando criterios como precisión, error cuadrático medio (MSE), raíz del error cuadrático medio (RMSE), coeficiente de determinación (R2), varianza explicada (EV) y puntaje de desviación de Tweedie (D2). Posteriormente, seleccionamos el algoritmo Extra Tree Classifier (ETC) basado en su rendimiento superior, logrando una precisión del 86%, un MSE del 25% y un EV del 40%. También utilizamos técnicas de IA explicable (LIME y SHAP) para visualizar las causas raíz de los efectos de las redes sociales en el rendimiento escolar de los estudiantes. Nuestros resultados muestran que el uso excesivo de las redes sociales afecta negativamente las actividades académicas.