undefined

Explainable AI in Education : Techniques and Qualitative Assessment

Julkaisuvuosi

2025

Tekijät

Gunasekara, Sachini; Saarela, Mirka

Tiivistelmä

Many of the articles on AI in education compare the performance and fairness of different models, but few specifically focus on quantitatively analyzing their explainability. To bridge this gap, we analyzed key evaluation metrics for two machine learning models—ANN and DT—with a focus on their performance and explainability in predicting student outcomes using the OULAD. The methodology involved evaluating the DT, an intrinsically explainable model, against the more complex ANN, which requires post hoc explainability techniques. The results show that, although the feature-based and structured decision-making process of the DT facilitates natural interpretability, it struggles to model complex data relationships, often leading to misclassification. In contrast, the ANN demonstrated higher accuracy and stability but lacked transparency. Crucially, the ANN showed great fidelity in result predictions when it used the LIME and SHAP methods. The results of the experiments verify that the ANN consistently outperformed the DT in prediction accuracy and stability, especially with the LIME method. However, improving the interpretability of ANN models remains a challenge for future research.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Saarela Mirka Orcid -palvelun logo

Samarasinghe Gunasekara Sachini Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

MDPI AG

Volyymi

15

Numero

3

Artikkelinumero

1239

Julkaisu­foorumi

82219

Julkaisufoorumitaso

0

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

2042

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2025

Muut tiedot

Tieteenalat

Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Sveitsi

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.3390/app15031239

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä