Сравнительный анализ качества предикативных моделей для онлайн образовательной платформы

Работа посвящена изучению применения методов науки о данных в образовательной сфере – Образовательного анализа данных (Educational Data Mining). Цель ВКР заключается в выборе эффективных, современных классификационных моделей для задачи прогнозирования академической успеваемости студентов, обучающихся на онлайн образовательной платформе. Основными задачами данной работы является: 1. рассмотрение существующих практик применения EDM в задачах предикативного моделирования; 2. построение классификационных моделей для прогноза академической успеваемости учащихся на онлайн образовательной платформе; 3. сравнение и оценка эффективности полученных моделей. Моделирование осуществлялось на основе открытых анонимизированных данных онлайн-платформы Open University. В работе использовались демографические данные, промежуточные показатели успеваемости и лог взаимодействий с виртуальной образовательной средой более чем 32 тыс. учащихся на 7 образовательных курсах онлайн-платформы OU. Несмотря на большое количество существующих исследований, посвященных применению методов классификации в задачах разделения студентов на разные классы успеваемости, без внимания были оставлены такие важные аспекты моделирования, как борьба с переобучением, подбор гиперпараметров предикативных моделей, адекватная оценка точности моделей, комбинирование классификаторов и различных методов машинного обучения. С учетом обозначенных слабых сторон, в рамках ВКР построено несколько предикативных моделей – от широко используемых в EDM до наиболее современных и продвинутых, применение которых ранее глубоко не изучалось в образовательном контексте. По итогам работы определены наиболее эффективные и перспективные модели. Результаты исследования могут найти свое применение в области онлайн-образования, где современные предсказательные модели потенциально способны значительно упростить процесс принятия стратегических решений, необходимых для глобального улучшения образовательной практики.