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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
15
Numero
3
Artikkelinumero
1239
ISSN
Julkaisufoorumi
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