DATA SCIENCE IN THE MANAGEMENT OF EDUCATIONAL SPACE

The use of generative artificial intelligence (AI) to analyze educational data and predict student academic performance

Authors

  • Zhanna G. Vegera MIREA – Russian Technological University

How to cite

GOST Vegera Z. G. The use of generative artificial intelligence (AI) to analyze educational data and predict student academic performance // Education Management Review. 2024. Vol. 14. No. 8-1. P. 116-125.
APA Vegera, Z. G. (2024). The use of generative artificial intelligence (AI) to analyze educational data and predict student academic performance. Education Management Review, 14(8-1), 116-125.

Abstract

The relevance of the topic of using generative artificial intelligence (AI) to analyze educational data and predict student academic performance is due to the growing digitalization of higher education and the need for new tools to improve its effectiveness. An analysis of modern publications has revealed a lack of research into the possibilities of generative AI in this subject area. The aim of the work is to develop and test a model based on generative adversarial networks (GAN) for analyzing arrays of educational data and predicting individual trajectories of academic success. Tasks: 1) adapt the GAN architecture to the specifics of educational data; 2) train the model on a representative sample from the LMS logs of 5,000 students; 3) verify predictive accuracy on independent data; 4) compare the results with traditional machine learning methods. Methods: generative adversarial modeling, Bayesian optimization of hyperparameters, stratified k-block cross-validation, Friedman and Nemeni tests. Results: 1) the constructed GAN model surpasses the basic solutions in accuracy and completeness; 2) is resistant to class imbalance and retraining; 3) allows you to generate synthetic profiles of students to expand the set of features; 4) demonstrates practical applicability in the real educational process. The proposed approach opens up prospects for the creation of adaptive learning systems capable of identifying students at risk in real time and providing individualized support.

Keywords

generative artificial intelligence generative adversarial networks (GAN) educational data analysis machine learning predicting academic performance digital footprints.

References

Волегжанина И.С. Уровни цифровой трансформации преподавания иностранного языка будущим инженерам // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2023. № 2 (77). C. 81-85.

Дубовикова Е.М., Воронцова Е.В. Использование искусственного интеллекта в обучении иностранному языку // Л59 Лингвистика и профессиональная коммуникация: сб. науч. тр. по мат. III Всерос. науч.-прак. студ. конф. с межд. уч. (17 мая 2023 г., Ярославль). Ярославль: Ярославский государственный технический университет, 2023. С. 57-61.

Дьюи Д. Психология и педагогика мышления. Пер. с англ. Н.М. Никольской. М.: Совершенство, 1997. 208 с.

Жуков А.Д. Формирование этических компетенций в медиасреде // Вестник Московского государственного университета культуры и искусств. 2022. № 5(109). С. 142-149.

Ивахненко Е.Н., Никольский В.С. ChatGPT в высшем образовании и науке: угроза или ценный ресурс? // Высшее образование в России. 2023. Т. 32. № 4. С. 9-22.

Кодекс этики в сфере ИИ // Альянс в сфере ИИ. 2021. https://ethics.a-ai.ru

Константинова Л.В., Ворожихин В.В., Петров А.М., Титова Е.С., Штыхно Д.А. Генеративный искусственный интеллект в образовании: дискуссии и прогнозы // Открытое образование. 2023. № 2.

Котлярова И.О. Цифровая трансформация образования как инновация // Вестник ЮУрГУ Серия: Образование. Педагогические науки. 2022. № 1.

Мамиконян О. Половина российских студентов используют нейросети в учебе // Forbes. 2023. https://www.forbes.ru/forbeslife/495175-polovina-rossijskih-studentov-ispol-zuut-nejroseti-v-ucebe

Старостенко И.Н., Хромых А.А. Технологии искусственного интеллекта в образовании (на примере персонализированного обучения) // Гуманитарные, социально-экономические и общественные науки. 2023. № 7.

Стратегия цифровой трансформации отрасли науки и высшего образования. 2021. https://www.minobrnauki.gov.ru/upload/iblock/e16/dv6edzmr0og5dm57dtm0wyHr6uwtujw.pdf

Фадеева В.А., Щедромирская А.И. Возможности технологий искусственного интеллекта в цифровизации образовательной среды // Иностранные языки в школе. 2023. № 3. С. 81-87.

Фандей В.А. Теоретико-прагматические основы использования формы смешанного обучения иностранному (английскому) языку в языковом вузе: дисс. ... к. пед. н. М., 2012.

Шобонов Н.А., Булаева М.Н., Зиновьева С.А. Искусственный интеллект в образовании // Проблемы современного педагогического образования. 2023. № 79-4. С. 288-290.

Rudolph J., Tan S., Tan Sh. ChatGPT: Bullshit spewer or the end of traditional assessments in higher education? // Journal of applied learning & teaching. 2023. Vol. 6. № 1. pp. 342-363.

Published

2024-08-15

Issue

Section

DATA SCIENCE IN THE MANAGEMENT OF EDUCATIONAL SPACE

Metrics

614 views
243 downloads
Want to publish with us?
Submit an article