Χρήση γενετικών αλγορίθμων για τη δημιουργία ομάδων φοιτητών για συνεργασία
Use of genetic algorithm for cooperation of students in groups
Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Author
Μαστροσαββάκης, Ηλίας
Date
2023-10-22Advisor
Troussas, ChristosKeywords
Συνεργατική μάθηση ; Σχηματισμός ομάδας ; Ομαδοποίηση με πολλαπλά κριτήρια ; Γενετικός αλγόριθμοςAbstract
Ο σχηματισμός ομάδων εργασίας φοιτητών παίζει σημαντικό ρόλο στην αποτελεσματικότητα της μαθησιακής διαδικασίας. Κατάλληλες ομάδες φοιτητών οδηγούν σε αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους και αυξάνουν τα μαθησιακά αποτελέσματα. Ωστόσο, ο σχηματισμός ομάδας είναι ένα σύνθετο έργο και απαιτεί αυτόματες προσεγγίσεις που θα παράγουν τα βέλτιστα αποτελέσματα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Προς αυτή την κατεύθυνση, η διπλωματική αυτή παρουσιάζει έναν νέο γενετικό αλγόριθμο για την ομαδοποίηση των φοιτητών με σκοπό την εκμάθησή τους με εργασίες. Οι καινοτομίες του αφορούν τις ιδιότητες που χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση ομάδων και γενετικούς τελεστές. Ειδικότερα, τα χαρακτηριστικά του φοιτητή αναφέρονται στις τρεις κύριες διαστάσεις της μάθησης, ακαδημαϊκό, γνωστικό και κοινωνικό. Όσον αφορά τους γενετικούς τελεστές, ο αλγόριθμος εκτελεί δύο τελεστές διασταύρωσης, μια τροποποιημένη διασταύρωση δύο σημείων και μια νέα προσέγγιση, που ονομάζεται διασταύρωση σε ένα σημείο ανά ομάδα.
Abstract
The group formation plays an important role to the effectiveness of learning process. Adequate groups foster student interactions and increase learning outcomes. However, group formation is a complex task and requires automatic approaches to produce the optimal results in short time. To this direction, this project presents a novel genetic algorithm for student grouping to facilitate learning process with projects. Its innovations pertain to the attributes used for the composition of groups and genetic operators applied. In particular, student attributes refer to the three main dimensions of learning, academic, cognitive, and social. Regarding genetic operators, the algorithm performs two crossover operators, a modification of two-point crossover and a new approach, called one-point per group crossover