From black box to transparent academic support

Resumo

A tese aborda a evolução educativa em Portugal, desde elevadas taxas de analfabetismo até à convergência com as médias europeias no acesso ao ensino superior. Apesar dos progressos, o persistente abandono escolar ainda é um desafio. Utilizando modelos de aprendizagem automática com foco em explicabilidade, o objetivo é prever o desempenho académico e identificar riscos de abandono escolar, destacando a importância da transparência para inspirar confiança na tomada de decisões práticas, como estratégias de apoio preventivas. O estudo utiliza dados públicos de uma instituição universitária portuguesa, explorando fatores demográficos, socioeconómicos, macroeconómicos e académicos. Dois modelos, Modelo A (após um ano curricular) e Modelo B (momento da matrícula), foram desenvolvidos recorrendo ao algoritmo CatBoost. Os resultados indicam um desempenho substancialmente melhor para o Modelo A, mas ambos mostram desafios na matriz de confusão, com mais falsos positivos do que falsos negativos. Prever um falso positivo apresenta um maior custo que prever um falso negativo, de acordo com o objetivo da análise. Para mitigar isso, sugere-se uma análise individual ajustada a cada modelo. Os resultados da técnica de interpretabilidade destacam que após um ano as notas do primeiro ano impactam significativamente o desempenho dos alunos, enquanto, no momento da matrícula, a idade, a posse de uma bolsa e o género também surgiram como fatores influentes. A importância desta análise visa desenvolver estratégias proativas e sistemas de apoio personalizados para reduzir riscos de abandono e melhorar o sucesso no ensino superior português.

Data de atribuição	30 jan. 2024
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Ana Guedes (Supervisor)