Modelos Predictivos de Rendimiento Académico Universitario Mediante Aprendizaje Automático

Diego Parraga Menchaca
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Abstract

Este artículo científico aborda la temática de la predicción del rendimiento académico universitario mediante el uso de técnicas de aprendizaje automático. Comienza con una revisión exhaustiva de la literatura, que abarca desde modelos estadísticos tradicionales hasta enfoques más recientes basados en aprendizaje automático. Se destacan estudios relevantes que han explorado diversos factores predictivos y algoritmos utilizados en este campo de investigación. La metodología detallada describe los datos utilizados, el preprocesamiento aplicado y los algoritmos de aprendizaje automático seleccionados, incluyendo regresión logística, árboles de decisión, bosques aleatorios, máquinas de soporte vectorial (SVM), redes neuronales y modelos de ensamblaje. Se enfatiza la importancia de la validación cruzada y la evaluación rigurosa del desempeño de los modelos. Los resultados obtenidos muestran que los modelos de ensamblaje y las redes neuronales lograron los mejores resultados en términos de precisión y capacidad de generalización. Se identificaron características clave, como el GPA, las calificaciones previas y la asistencia a clases, como predictores importantes del rendimiento académico. Las conclusiones resaltan la utilidad práctica de los modelos predictivos desarrollados, así como las limitaciones y áreas de mejora identificadas en este estudio. Se discuten posibles direcciones futuras, como la exploración de modelos específicos para diferentes disciplinas académicas y la mejora de la explicabilidad de los modelos de aprendizaje automático.
利用机器学习建立大学学业成绩预测模型
这篇科学文章探讨了利用机器学习技术预测大学学习成绩的问题。文章首先全面回顾了从传统统计模型到基于机器学习的最新方法等方面的文献。文章重点介绍了在这一研究领域探索各种预测因素和算法的相关研究。详细的方法介绍了所使用的数据、应用的预处理和选择的机器学习算法,包括逻辑回归、决策树、随机森林、支持向量机(SVM)、神经网络和集合模型。交叉验证和严格评估模型性能的重要性得到了强调。研究结果表明,集合模型和神经网络在准确性和普适性方面取得了最佳效果。GPA、以前的成绩和出勤率等关键特征被确定为学业成绩的重要预测因素。结论强调了所开发的预测模型的实用性,以及本研究中发现的局限性和有待改进之处。还讨论了未来可能的发展方向,如探索不同学科的特定模型,以及提高机器学习模型的可解释性。
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