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 merOrganisationer och upphovspersoner
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Journal
Förläggare
Volym
15
Nummer
3
Artikelnummer
1239
ISSN
Publikationsforum
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