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使用人工神经网络的半监督基于学习的诊断分类方法

2021

出版于:

心理学领域,11,3992

经过:Kang Xue,,,,莱恩·布拉德肖(Laine Bradshaw)


抽象的

认知诊断建模的目的是使用他们对诊断评估的反应对学生的潜在属性概况进行分类。近年来,每个理论诊断分类模型对学生的反应之间的关系做出了不同的假设模式和属性配置文件。先前的研究表明,TDCM和不准确的Q-Matrix冲击分类精度的错误指定。在某些研究中,已提出人工神经网络是一种有前途的方法,将项目反应模式转换为诊断分类。但是,除非采取大量谨慎,否则ANN方法会产生非常不稳定和不批准的估计。在这项研究中,我们将ANN与两个典型的理论诊断分类模型结合在一起,即DINA模型和Dino模型,在半监督的学习框架中,以实现强大而准确的分类。在模拟研究和真实数据研究中,实验结果表明,所提出的方法可以在不同的测试条件下达到良好的表现,尤其是当评估的诊断质量不高并且Q-Matrix包含错误指定的元素时。这项研究是第一次将半监督学习思想应用于CDM中。另外,我们使用验证测​​试来选择ANN的适当参数,而不是使用典型的统计标准,例如AIC,BIC。

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