undefined

Explainable AI in Education : Techniques and Qualitative Assessment

Publiceringsår

2025

Upphovspersoner

Gunasekara, Sachini; Saarela, Mirka

Abstrakt

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.
Visa mer

Organisationer och upphovspersoner

Jyväskylä universitet

Saarela Mirka Orcid -palvelun logo

Samarasinghe Gunasekara Sachini Orcid -palvelun logo

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Förläggare

MDPI AG

Volym

15

Nummer

3

Artikelnummer

1239

Publikationsforum

82219

Publikationsforumsnivå

0

Öppen tillgång

Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst

Ja

Öppen tillgång till publikationskanalen

Helt öppen publikationskanal

Parallellsparad

Ja

Publiceringsavgift för öppen tillgång €

2042

Betalningsår för den öppen tillgång publiceringsavgiften

2025

Övriga uppgifter

Vetenskapsområden

Data- och informationsvetenskap

Nyckelord

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

Publiceringsland

Schweiz

Förlagets internationalitet

Internationell

Språk

engelska

Internationell sampublikation

Nej

Sampublikation med ett företag

Nej

DOI

10.3390/app15031239

Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling

Ja