شماره ركورد
34001
پديد آورنده
سحر اولادي
عنوان
ارائه مدلي براي پيشپردازش دادهها جهت پيشبيني ارزشيابي دانشآموزان بر اساس حذف تبعيض و ملاحظه عدالت در يادگيري ماشين
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
فناوري اطلاعات- تجارت الكترونيك
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/07/26
استاد راهنما
دكتر محمد فتحيان
استاد مشاور
دكتر محمدرضا رسولي
دانشكده
صنايع
چكيده
آموزش بهعنوان يكي از بنياديترين حقوق بشر و عامل كليدي توسعه پايدار، نقشي بيبديل در كاهش فقر، ارتقاي كيفيت زندگي و توانمندسازي اجتماعي ايفا ميكند. يكي از جديترين مصاديق انصاف، عدالت در حوزه آموزش است. در حوزه آموزش، شناسايي افراد مستعد و داراي قابليت و تواناييهاي بالقوه كه به دليل ويژگيهاي تبعيضآميز نظير جنسيت، وضعيت اقتصادي-اجتماعي و يا نژاد و محل تولد مغفول ماندهاند، حائز اهميت است. با شناسايي دانشآموزان مستعد، امكان سياستگذاري، برنامهريزي و تخصيص منابع و امكانات براي اين گروههاي خاص فراهم خواهد شد. بدين منظور نياز است تا روشهايي مورد استفاده قرار گيرد كه در آن امكان شناسايي شرايط تبعيضآميز و غيرعادلانه فراهم شود.
برخلاف روشهاي آماري سنتي كه صرفاً به روابط همبستگي ميان ويژگيها و متغيرها تكيه ميكنند، انصاف علّي تلاش ميكند تا ساختارهاي علّي موجود در داده را شناسايي كند و تبعيض را در چارچوب روابط علّي اصلاح نمايد. الگوريتمهاي مختلفي در حوزه انصاف علّي معرفي شدهاند كه هر يك با رويكرد متفاوتي تلاش ميكنند روابط ميان ويژگيهاي داده، متغيرهاي حساس (مانند جنسيت، نژاد، وضعيت اقتصادي-اجتماعي) و متغير هدف را بازسازي و اصلاح كنند. با وجود كارايي اين الگوريتمها، محدوديتهاي قابل توجهي وجود دارد. براي غلبه بر اين محدوديتها، اين پژوهش، مدلي پويا و تطبيقي ارائه داده است كه در آن با استفاده از يادگيري تقويتي و بهصورت هوشمندانه، مناسبترين الگوريتمِ انصاف بر اساس ويژگيهاي مجموعه داده انتخاب ميشود. الگوريتم FMRL كه در اين پژوهش توسعه يافته است، قابليت انتخاب مابينِ الگوريتمهاي پايه انصاف را داشته و ازطرفي، معيارهاي انصاف، مطلوبيت ازدسترفته و دقت را بهينه ميسازد. اعمال اين الگوريتم بر مجموعه دادهي TIMSS نشان داده است كه FMRL عملكرد قابل قبولي داشته و تعادل ميان دقت و انصاف را برقرار كرده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/21
عنوان به انگليسي
Providing a model for data preprocessing to predict students evaluation based on removing discrimination and considering fairness in machine learning
تاريخ بهره برداري
10/18/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سحر اولادي
چكيده به لاتين
Education, as one of the most fundamental human rights and a key driver of sustainable development, plays an unparalleled role in reducing poverty, improving quality of life, and fostering social empowerment. One of the most serious manifestations of fairness is educational equity. In the educational domain, identifying high-potential individuals whose capabilities have been overlooked due to discriminatory characteristics such as gender, socioeconomic status, race, or place of birth is of great importance. By identifying high-potential students whose abilities have been overlooked due to discriminatory factors, it becomes possible to formulate policies, plan, and allocate resources and opportunities for these specific groups. For this purpose, methods are required that enable the identification of discriminatory and unfair conditions.
Unlike traditional statistical methods that rely solely on correlations among features and variables, causal fairness seeks to identify the causal structures present in the data and to correct discrimination within the framework of causal relationships. Various algorithms have been introduced in the field of causal fairness, each attempting, with a different approach, to reconstruct and repair the relationships among data features, sensitive variables (such as gender, race, socioeconomic status), and the target variable. Despite the effectiveness of these algorithms, significant limitations exist. To overcome these limitations, this study presents a dynamic and adaptive model in which reinforcement learning is used to intelligently select the most appropriate fairness algorithm based on the characteristics of the dataset. The FMRL algorithm developed in this study is capable of selecting among baseline fairness algorithms and, at the same time, optimizing fairness metrics, lost utility, and accuracy. Applying this algorithm to the TIMSS dataset shows that FMRL achieves acceptable performance and maintains a balance between accuracy and fairness.
كليدواژه هاي فارسي
انصاف , آموزش , يادگيري علّي منصفانه , يادگيري تقويتي , مجموعه داده TIMSS
كليدواژه هاي لاتين
Fairness , Education , Fair Causal Learning , Reinforcement Learning , TIMSS Dataset
Author
Sahar Oladi
SuperVisor
Mohammad Fathian