Page 28 - sst-2022b

Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα και Εφαρμογές

αυτών στην Εκπαίδευση

Ευστράτιος Αρετός Δημήτριος Σωτηρόπουλος
Εκπαιδευτικός Δ.Ε. και Μεταπτυχιακός Φοιτητής Επίκ. Καθηγητής, Παν/μιο Πελοποννήσου και
ΜΣΜ/ΣΘΕΤ, ΕΑΠ Μέλος ΣΕΠ ΜΣΜ/ΣΘΕΤ, ΕΑΠ

earetos@gmail.com, std115695@ac.eap.gr dg.sotiropoulos@uop.gr, dgs@eap.gr

Περίληψη – Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο μελέτης απόδοσης του εκπαιδευτικού συστήματος θέτοντας ως
τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και τον τρόπο με τον οποίο αυτά βασική προϋπόθεση την ικανοποίηση κάποιων
μπορούν, μέσω των κατάλληλων εφαρμογών τους, να συγκεκριμένων οικονομικών κριτηρίων ή την εύρεση του
αξιοποιηθούν στις διάφορες βαθμίδες της εκπαίδευσης. Ποιο καλύτερου δυνατού συντελεστή του κόστους ως προς την
συγκεκριμένα στην παρούσα εργασία γίνεται μια ερευνητική συνολική απόδοση. Η δεύτερη κατεύθυνση θέτει ως
προσπάθεια για την αξιοποίηση των τεχνητών νευρωνικών στόχο τη συνολική βελτίωση της παρεχόμενης ποιότητας
δικτύων ως εργαλείο πρόβλεψης ενός ερωτήματος που
άπτεται της ελληνικής σχολικής πραγματικότητας: «Μπορεί της εκπαίδευσης προσφέροντας:
να προβλεφθεί ο βαθμός ενός μαθητή στα μαθηματικά στις • χρήσιμα συμπεράσματα για την καλύτερη
πανελλήνιες εξετάσεις βασιζόμενοι στις πρότερες σχολικές του διαχείριση του μαθητικού και εκπαιδευτικού προσωπικού,
επιδόσεις;». Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται όλα τα • προτάσεις για τη βελτίωση του τρόπου οργάνωσης
στάδια της δημιουργίας και της εκπαίδευσης ενός κατάλληλου και διοίκησης των εκπαιδευτικών ιδρυμάτων και
νευρωνικού δικτύου που έχει ως στόχο να απαντήσει στο • επιπλέον εργαλεία συμβουλευτικής, διάγνωσης
παραπάνω ερώτημα.
δυσλειτουργιών και έγκαιρης παρέμβασης για την
αντιμετώπιση προβλημάτων (Romero & Ventura, 2020).
Λέξεις κλειδιά: Τεχνητά νευρωνικά δίκτυα (Artificial Neural
Network), Βαθιά Μάθηση (Deep Learning), Εξόρυξη Ένα από πολλά χρησιμοποιούμενα εργαλεία για την
δεδομένων στην εκπαίδευση (Educational Data Mining). εξόρυξη δεδομένων στην εκπαίδευση είναι και τα τεχνητά
νευρωνικά δίκτυα Σε αρκετές περιπτώσεις στην σύγχρονη
I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ερευνητική βιβλιογραφία χρησιμοποιούνται τεχνητά
νευρωνικά δίκτυα, για την επεξεργασία δεδομένων, την
O κλάδος της εξόρυξης δεδομένων (Data Mining) έχει εξαγωγή συμπερασμάτων, την πρόβλεψη επιδόσεων και
ως αντικείμενο και σκοπό την συλλογή και την στην αξιολόγηση δομών και ατόμων στο χώρο της
επεξεργασία πολύ μεγάλων συνόλων δεδομένων μέσα δευτεροβάθμιας και τριτοβάθμιας εκπαίδευσης
από τα οποία γίνεται μία προσπάθεια να εξαχθούν (Isljamovic & Suknovic, 2014; Livieris, Drakopoulou &
χρήσιμες πληροφορίες. Τα τελευταία χρόνια οι τεχνικές Pintelas, 2012; Tomasevic, Gvozdenovic & Vranes, 2020).
της εξόρυξης δεδομένων έχουν αρχίσει να εφαρμόζονται
σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης. Η δυνατότητα της II. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
συγκέντρωσης πολλών δεδομένων που αφορούν είτε την A. Ανάλυση – Επιλογή Εκπαιδευτικού Ερωτήματος
ίδια την εκπαιδευτική διαδικασία και τις μεθόδους πού
χρησιμοποιούνται, είτε το εκπαιδευτικό προσωπικό και το
μαθητικό δυναμικό, δίνει τη δυνατότητα να Οι πανελλήνιες εξετάσεις αποτελούν ένα κομβικό
χρησιμοποιηθούν αυτά τα δεδομένα προκειμένου να σημείο για τη ζωή των μαθητών. Είναι μεγάλη η
εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα και να απαντηθούν σπουδαιότητα τους όχι μόνο γιατί αποτελούν το τέλος
διάφορα ερευνητικά ερωτήματα. Πρακτικά η εξόρυξη μιας μακράς σχολικής διαδρομής και το επιστέγασμα της
δεδομένων στην εκπαίδευση έχει ως σκοπό να συνολικής προσπάθειας του μαθητή, αλλά και γιατί
αναπτυχθούν νέες καλές πρακτικές στο χώρο της αποτελούν το κρίσιμο σημείο με το οποίο θα καθοριστεί
εκπαίδευσης ή να τροποποιηθούν οι ήδη υπάρχουσες, με το αντικείμενο των πανεπιστημιακών σπουδών που θα
τρόπο τέτοιο ώστε να συνδυάζεται η παιδαγωγική θεωρία ακολουθήσει ο μαθητής. Το γεγονός αυτό μπορεί να
με τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την αποβεί εξαιρετικής σημασίας για τη μελλοντική ζωή του
επεξεργασία των εκπαιδευτικών δεδομένων(Romero & μαθητή καθώς στις περισσότερες των περιπτώσεων το
Ventura, 2010). αντικείμενο των πανεπιστημιακών σπουδών
Οι μέχρι στιγμής έρευνες που έχουν γίνει στο χώρο καθορίζει και τον τύπο του επαγγέλματος που θα επιλέξει
της εξόρυξης δεδομένων στην εκπαίδευση ακολουθούν ο μαθητής.
δύο κατευθύνσεις ως προς το πεδίο εφαρμογής τους. Η Στις Πανελλήνιες Εξετάσεις στο μάθημα των
πρώτη κατεύθυνση θέτει ως στόχο την βελτίωση της μαθηματικών εξετάζονται οι υποψήφιοι της ομάδας
προσανατολισμού θετικών σπουδών και της ομάδας

61