Show simple item record

Intelligent decision system with predictive model in smart environments

dc.contributor.advisorAlepis, Efthimios
dc.contributor.advisorΑλέπης, Ευθύμιος
dc.contributor.authorMatzavela, Vasiliki
dc.contributor.authorΜατζαβέλα, Βασιλική
dc.description.abstractIn this Ph.D. thesis a novel approach of digital education and hybrid education that presents effective individualized learning, adapting all knowledge domains to the learner’s needs and path through a predictive model supported by a decision binary tree, is presented. The thesis is based on papers of other researchers that were published in international journals, as well as on the author's papers, that were published in valid journals with a plethora of citations. The presented approach models the learning path in m-learning environments or how the student’s knowledge can be increased. In particular, it performs user modeling by dynamically identifying and updating the student’s knowledge level for all the concepts of the domain knowledge. Its operation is based on AI and a predictive model of learners' assessment(Fig. 1). The presented novel approach was fully implemented and evaluated. Notably, an original system for digitalized m-learning was developed, based on the programming language JAVA, and the resulting app is called D-Quest. The specific knowledge domain that was chosen, was Mathematics since it has a connection with computer science. Supplementally, informatics and Mathematics have the best knowledge background and embedded implementation combination. Therefore, it is suitable for the implementation and evaluation of the thesis issue. D-Quest incorporates the presented student assessment modeling approach. Thereby, the predictive model of the decision tree visualizes dynamically the path for a new domain concept that is completely unknown to the learner. Furthermore, it recognizes when a previously known domain concept has been completely or partly forgotten by the learner. The application of this approach is not limited to m-learning environments, but it can also be used in other systems with changeable user states, such as e-shops and smart cities, where consumers’ preferences change over time and affect one another. Consequently, the approach constitutes a novel predictive model for the evaluation of big data sets, which offers a dynamic adaptation to users’ needs and preferences for intelligent systems.el
dc.publisherΠανεπιστήμιο Πειραιώςel
dc.rightsΑναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα*
dc.titleIntelligent decision system with predictive model in smart environmentsel
dc.title.alternativeΕυφυές σύστημα απόφασης με μοντέλο πρόβλεψης σε έξυπνα περιβάλλονταel
dc.typeDoctoral Thesisel
dc.contributor.departmentΣχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Τμήμα Πληροφορικήςel
dc.description.abstractENΣε αυτή τη διδακτορική διατριβή παρουσιάζεται μια νέα προσέγγιση της ψηφιακής εκπαίδευσης και της υβριδικής εκπαίδευσης, προσαρμόζοντας όλους τους γνωστικούς τομείς της εκπαίδευσης στις ανάγκες και την πορεία του μαθητή μέσω ενός μοντέλου πρόβλεψης που υποστηρίζεται από ένα δυαδικό δέντρο αποφάσεων. Η διατριβή βασίζεται σε εργασίες άλλων ερευνητών που έχουν δημοσιευτεί σε διεθνή περιοδικά, καθώς και σε εργασίες της συγγραφέως που δημοσιεύτηκαν σε έγκυρα περιοδικά με πληθώρα παραπομπών. Η παρουσιαζόμενη προσέγγιση μοντελοποιεί την πορεία μάθησης σε περιβάλλοντα m-learning ή πώς προχωρά η γνώση του μαθητή και πως μπορεί να αυξηθεί. Συγκεκριμένα, υλοποιεί μοντελοποίηση εντοπίζοντας και επικαιροποιώντας δυναμικά τις γνώσεις του μαθητή για όλες τις έννοιες του γνωστικού τομέα. Η λειτουργία του βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη και σε ένα προγνωστικό μοντέλο αξιολόγησης των μαθητών (Fig. 1). Η παρουσιαζόμενη νέα προσέγγιση εφαρμόστηκε πλήρως και αξιολογήθηκε. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκε ένα πρωτότυπο ολοκληρωμένο περιβάλλον για ψηφιοποιημένη m-leaning περιβάλλον και τη γλώσσα προγραμματισμού JAVA, η οποία η εφαρμογή ονομάζεται D-Quest. Ο συγκεκριμένος τομέας γνώσης στα Μαθηματικά επιλέχθηκε λόγω του γεγονότος ότι στον τομέα του προγραμματισμού υπολογιστών, υπάρχουν πολλές προκλήσεις σε διαφορετικές περιοχές προγραμματισμού και οι εκπαιδευόμενοι έχουν ποικίλα διαφορετικά υπόβαθρα και χαρακτηριστικά. Συμπληρωματικά, η πληροφορική και τα μαθηματικά έχουν τον καλύτερο συνδυασμό υποβάθρου γνώσης και βασικής εφαρμογής. Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλο για την υλοποίηση και αξιολόγηση του θέματος της διπλωματικής εργασίας. Το D-Quest ενσωματώνει την παρουσιαζόμενη προσέγγιση μοντελοποίησης αξιολόγησης μαθητών. Έτσι, δυναμικά το μοντέλο πρόβλεψης του δέντρου αποφάσεων οπτικοποιεί τη διαδρομή για μια νέα έννοια τομέα που είναι εντελώς άγνωστη στον εκπαιδευόμενο ή όταν είναι εν μέρει γνωστή λόγω του ότι ο εκπαιδευόμενος έχει προηγούμενη σχετική γνώση. Επιπλέον, αναγνωρίζει πότε μια προηγουμένως γνωστή έννοια τομέα έχει ξεχαστεί εντελώς ή εν μέρει από τον εκπαιδευόμενο. Η εφαρμογή αυτής της προσέγγισης δεν περιορίζεται σε περιβάλλοντα m-learning, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε άλλα συστήματα με μεταβαλλόμενες καταστάσεις χρήστη, όπως ηλεκτρονικά καταστήματα, έξυπνες πόλεις, μετεωρολογικές προβλέψεις, όπου οι προβλέψεις διαφέρουν με την πάροδο του χρόνου και επηρεάζουν η μία την άλλη. Ως εκ τούτου, η συγκεκριμένη προσέγγιση αποτελεί ένα νέο μοντέλο πρόβλεψης για την αξιολόγηση των μεγάλων συνόλων δεδομένων, τα οποία συλλέγουμε καθημερινά και προσφέρει μια δυναμική προσαρμογή στις ανάγκες και τις προτιμήσεις των χρηστών για ευφυή συστήματα.el
dc.subject.keywordArtificial intelligenceel
dc.subject.keywordMachine learningel
dc.subject.keywordPredictive algorithmsel
dc.subject.keywordIntelligent decision tree learningel
dc.subject.keywordData miningel
dc.subject.keywordBinary treeel
dc.subject.keywordMathematic assessmentel
dc.subject.keywordΤεχνητή νοημοσύνηel
dc.subject.keywordΜηχανική μάθησηel
dc.subject.keywordΠροβλεπτικοί αλγόριθμοιel
dc.subject.keywordΕυφυής μάθηση δέντρων απόφασηςel
dc.subject.keywordΕξόρυξη δεδομένωνel
dc.subject.keywordΔυαδικό δέντροel
dc.subject.keywordΜαθηματική αξιολόγησηel

Files in this item


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα

Βιβλιοθήκη Πανεπιστημίου Πειραιώς
Contact Us
Send Feedback
Created by ELiDOC
Η δημιουργία κι ο εμπλουτισμός του Ιδρυματικού Αποθετηρίου "Διώνη", έγιναν στο πλαίσιο του Έργου «Υπηρεσία Ιδρυματικού Αποθετηρίου και Ψηφιακής Βιβλιοθήκης» της πράξης «Ψηφιακές υπηρεσίες ανοιχτής πρόσβασης της βιβλιοθήκης του Πανεπιστημίου Πειραιώς»