Journals / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2022 / Cilt: 10 - Sayı: 3

Classification of Students' Course Qualifications Using Machine Learning Techniques

Öğrencilerin Dersteki Niteliklerinin Makine Öğrenmesi Teknikleri Kullanılarak Sınıflandırılması

Pages
1359–1371
Publication Date
2022-07-31
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

This model predicted the classification process of the test data consisting of 300 students independent of the training set, with an accuracy of 97.66%.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:This study, which aims to predict the academic success of the students and to eliminate the missing areas, was applied to the students who took the Introduction to Information Systems Engineering course.
📊
Key Findings & Data:It is aimed to increase the quality of education by applying machine learning methods to the effect of the computer knowledge level of these students at the beginning of the semester on the success grade they get at the end of the semester.
💡
Conclusion & Impact:This model predicted the classification process of the test data consisting of 300 students independent of the training set, with an accuracy of 97.66%.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Makine öğrenmesi · Sınıflandırma · Başarı tahmini

Abstract

This study, which aims to predict the academic success of the students and to eliminate the missing areas, was applied to the students who took the Introduction to Information Systems Engineering course. It is aimed to increase the quality of education by applying machine learning methods to the effect of the computer knowledge level of these students at the beginning of the semester on the success grade they get at the end of the semester. When the dataset of the students participating in the study was separated as training and test data, meaningless results emerged due to the lack of data. For this reason, "Synthetic Minority Sampling Method (SMOTE)" was chosen as the data multiplication technique in the study to increase the performance of machine learning algorithms. After the data replication process is done, according to the K-nearest neighbor (KNN), Support vector machine (DVM), Logistic Regression (LR), Random Forest (RF), Decision trees (DT) and Naive Bayes machine learning methods applied on the data set. The model created with the nearest neighbor-KNN algorithm gave the best result. This model predicted the classification process of the test data consisting of 300 students independent of the training set, with an accuracy of 97.66%.

Özet

Öğrencilerin akademik başarılarını tahmin etme ve eksik oldukları alanları giderme anlamında yapılan bu çalışma, Bilişim Sistemleri Mühendisliğine Giriş dersi alan öğrencilere uygulanmıştır. Bu öğrencilerin dönem başı bilgisayar bilgi düzeylerinin, dönem sonunda elde ettikleri başarı notu üzerine etkisi makine öğrenmesi yöntemleri uygulanarak eğitim kalitesinin arttırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya katılan öğrencilere ait veriseti eğitim ve test verisi olmak üzere ayrıldığında veri yetersizliğinden dolayı anlamsız sonuçlar ortaya çıkmıştır. Bu nedenle makine öğrenmesi algoritmalarının başarımını arttırmak için “Sentetik Azınlık Örneklem Arttırma Yöntemi (SMOTE)” çalışmada veri çoğaltma tekniği olarak seçilmiştir. Veri çoğaltma işlemi yapıldıktan sonra, veri seti üzerinde uygulanan K-en yakın komşu (KNN), Destek vektör makinesi (DVM), Lojistik Regresyon (LR), Rasgele Orman (RF), Karar ağaçları (DT) ve Naive Bayes makine öğrenmesi yöntemlerine göre en iyi sonucu en yakın komşuluk- KNN algoritması ile oluşturulmuş model vermiştir. Bu model, eğitim setinden bağımsız 300 öğrenciden oluşan test verisinin sınıflandırma işlemini, %97.66 doğrulukla tahmin etmiştir.

🔖

Cite This Article

GÜVENÇ, E., SAKAL, M., ÇETİN, G., ÖZKARACA, O. (2022). Classification of Students' Course Qualifications Using Machine Learning Techniques. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 10 - Sayı: 3, 1359–1371. https://ajindex.com/articles/660866

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. M. Imran, S. Latif, D. Mehmood ve M. S. Shah, "Student academic performance prediction using supervised learning techniques,” International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET),vol. 14, pp. 92-105, 2019
  2. E. Güvenç, G. Çetin ve H. Koçak, “Comparison of KNN and DNN classifiers performance in predicting mobile phone price ranges,” Advances in Artificial Intelligence Research (AAIR), vol. 1, pp. 19-28, 2021
  3. A. A. Soofi ve A. Awan, “Classification techniques in machine learning: Applications and issues,” Journal of Basic & Applied Sciences, no. 13, pp. 459-465, 2017
  4. B. Abdualgalil ve S. Abraham, “Applications of machine learning algorithms and performance comparison: A Review,” International Conference on Emerging Trends in Information Technology and Engineering, pp. 1-6, 2020
  5. J. Brownlee. (2020, Apr 8). 4 Types of Classification Tasks in Machine Learning. [Online]. Available:
  6. M. Yavaş, A. Güran ve M. Uysal, “Covid-19 veri kümesinin SMOTE tabanlı örnekleme yöntemi uygulanarak sınıflandırılması,” Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi Özel Sayı, ss. 258-264, 2020
  7. S. Turhan, Ö. Yüksel, B. S. Yürekli, A. S. Karakülah ve E. Doğu, “Sınıf dengesizliği varlığında hastalık tanısı için kolektif öğrenme yöntemlerinin karşılaştırılması: Diyabet tanısı,” Türkiye Klinikleri Biyoistatistik Dergisi, c. 12, ss. 16-26, 2020
  8. L. Wang, “Imbalanced credit risk prediction based on SMOTE and Multi-Kernel FCM improved by particle swarm optimization,” Applied Soft Computing, vol. 114, pp. 1-14, 2021
  9. N. V. Chawla, K. W. Bowyer, L. O. Hall ve W. P. Kegelmeyer, “SMOTE: Synthetic minority over-sampling technique,” Journal of Artificial Intelligence Research, no. 16, pp. 321-357, 2002
  10. Y.-l. Cai, D. Ji ve D.-f. Cai, Proceedings of NTCIR-8 Workshop Meeting, Tokyo, 2010
  11. P. Cunningham ve S. J. Delany, “k-Nearest neighbour classifiers - A Tutorial,” ACM Computing Surveys, vol. 6, no. 54, pp. 1-25, 2021
  12. G. Guo, H. Wang, D. Bell, Y. Bi ve K. Greer, “KNN model-based approach in classification,” On The Move to Meaningful Internet Systems 2003: CoopIS, DOA, and ODBASE. OTM 2003. Lecture Notes in Computer Science, pp. 986-996, 2003
  13. T. Cover ve p. Hart, “Nearest neighbor pattern classification,” IEEE Transactions on Information Theory,vol. 1, no. 13, pp. 21-27, 1967
  14. D. M. Atallah, M. Badawy, A. El-Sayed ve M. A. Ghoneim, “Predicting kidney tr