In d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20 ,   pp .   1610 ~ 161 9   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 19 .i 3 . pp   1610 - 1 61 9             1610       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A   n o v e l   a c a d e m i c   p e r f o r m a n c e   e st i m a t i o n   m o d e l   u si n g   t w o   st a g e   f e a t u r e   se l e c t i o n       P am e l C h au d h u r y 1 H r u d aya  K u m ar   Tr i p ath y 2   1 D e pa r t m e nt   o f   Co m put e r   S c i e n c e   &   E n g i n e e ri n g ,   S i l i c o I ns t i t u t e   o f   T e c hn o l o g y ,   In d i a   2 K IIT ,   I n di a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   N ov   2 ,   20 19   R e v i s e F e b   1 5 ,   20 20   A c c e pt e M a r   5 ,   20 20       E duc a t i o na l   da t a   m i ni ng   ha s   g a i ne t r e m e ndo us   i n t e r e s t   f r o m   r e s e a r c he r s   a c r o s s   t h e   g l o be .   U s i ng   da t a   m i n i ng   t e c hni q ue s   i n   t he   f i e l o f   e duc a t i o s e v e r a l   s i g ni f i c a n t   f i nd i ng s   ha v e   b e e m a de .   A c c ur a t e   a c a de m i c   pe r f o r m a nc e   e s t i m a t i o ha s   be e a   c ha l l e ng i ng   t a s k   du e   t o   t h e   v a r i e t y   of   s t ude nt s   a t t r i bu t e s   i nv o l v e d.   I t hi s   s t udy   w e   ha v e   de v e l o pe a   no v e l   f r a m e w o r t e s t i m a t e   t he   a c a de m i c   pe r f o r m a nc e   o f   s t ude n t s .   O ur   p r o po s e m o de l   o ut p e r f o r m e e x i s t i ng   m o de l s   o f   s t ude nt s   a c a de m i c   pe r f o r m a nc e   de t e r m i na t i o a nd   g i v e s   a   ne w   di r e c t i o t o   a c a d e m i c   p e r f o r m a nc e   e s t i m a t i o n.   T he   pr o po s e m o de l   c a he l no t   o nl y   t r e duc e   t he   n um be r   o f   a c a de m i c   f a i l u r e s   bu t   a l s o   he l t o   c o m pr e he nd  t h e   f a c t o r s   c o nt r i but i ng   t o   a   s t u de n t s   a c a de m i c   pe r f o r m a nc e   ( po o r ,   a v e r a g e   o r   o ut s t a nd i ng ) .   S o m e   o f   t he   t e c hni que s   us e w e r e   c o nv e r s i o o f   c a t e g o r i c a l   a t t r i b ut e s   i n t o   dum m y   v a r i a b l e s ,   i ns t a nc e   s e g r e g a t i o n,   c l a s s i f i c a t i o us i ng   a o pt i m i s e a nd   i m pr o v e d i f f e r e n t i a l   e v o l ut i o na r y   a l g o r i t hm .   Ke y w or d s :   A c a de m i c   r e s ul t   e s t i m a t i o n   Cl a s s i f i c a t i o n   D um m y   v a r i a b l e s   F e a t u r e   s e l e c t i o n   RB F   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   P a m e l a   C ha ud hu r y ,     D e pa rt m e n t   o f   Co m put e S c i e n c e   &   E n gi n e e r i n g ,     S i l i c o I n s t i t ut e   o f   T e c h n o l o g y ,     B h ub a n e s w a r,   O di s h a ,   I n di a .     E m a i l :   pa m e l a . c h a ud hu r y @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     E duc a t i o na l   D a t a   M i ni n i s   a n   e m e r ge n t   f i e l o r e s e a r c t ha t   us e s   da t a   m i ni n i n   t h e   f i e l o e duc a t i o n.   D e t e r m i n a t i o o f   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e   h a s   ga i n e t h e   a t t e nt i o o f   s e v e r a l   r e s e a r c h e r s   i n   t h e   r e c e n t   t i m e s   us i n m a c h i n e   l e a rni n t e c hn i q ue s   [1].   M a c hi n e   l e a rn i ng  a l go r i t h m s   e n a b l e   e duc a t i o n i s t   t o   pr e di c t   t h e   s t ude n t s ’  r e s ul t s   b e fo r e   t h e   e xa m i n a t i o n   w a s   c o n duc t e d.   T h e s e   r e s ul t s   c o ul be   us e t m a ke   pe da go gi c a l   i nt e r v e n t i o n s   t o   pr e v e n t   f a i l u r e s   o f   t h e   a c a de m i c a l l y   un de r pe r f o r m i n s t u de nt s .     M a n y   r e s e a r c h e r s   ha v e   us e da t a   m i n i ng  t e c hn i q ue s   i n   t h e   d o m a i n   o f   e duc a t i o n   [2 - 9].   M o s t   r e s e a r c h e r s   ha v e   us e c l a s s i f i c a t i o n   a l go r i t hm s   t o   t r a i n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   / pr e di c t i o n   m o de l   us i n a   d a t a s e t   c o n s i s t i n o s t ude nt s ’  i n f o rm a t i o n.   S o m e   o f   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   a l go r i t hm s   us e w a s   n e ur a l   n e t w o r k,   de c i s i o n   t r e e s ,   s uppo r t   v e c t o r   m a c hi n e s   a nd  na i v e   b a y e s   c l a s s i f i e r   [10,   11].   E xpe r i m e n t s   i n i t i a l l y   w e r e   c o n duc t e us i n t h e s e   po pul a c l a s s i f i c a t i o n   t e c hni que s .   T h e   a c c ura c y   of   t h e   c l a s s i f i c a t i o m o de l   hi g hl y   de p e n ds   upo n   t h e   qu a l i t y   o f   t h e   da t a   us e a s   i n pu t .   D a t a   p r e - p r o c e s s i n t e c hn i que s   l i ke   h a nd l i n o f   m i s s i n v a l ue s ,   n o i s y   d a t a   a n b a l a n c i n t h e   m i n o ri t y   c l a s s   i n s t a n c e s   w e r e   us e b e fo r e   t h e   i m p l e m e nt a t i o n   o f   c l a s s i f i c a t i o n   t e c hni que   t o   i m p r o ve   t h e   a c c ur a c y   of   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l s   [12,   13] .   F e a t u r e   s e l e c t i o n   ha s   b e e n   us e t o   i de n t i fy   t h e   r e l e v a nt   a t t ri b ut e s   i s t ude n t   d a t a s e t s   a nd  o t h e r s   [14 - 16] .   T h e   d a t a   c o l l e c t e f r o m   t he   s t u de nt s   t hro ug q ue s t i o nna i re   i s   o f t e n   i nc o m p l e t e   a nd  re q u i r e s   p r e - p r o c e s s i ng  t e c hni q ue s   t o   b e   i m pl e m e nt e d .   T he   s t u de nt   d a t a s e t   i s   ge n e ra l l y   u n b a l a nc e d .   A   d a t a s e t   i s   u n b a l a n c e i f   t he   c l a s s   l a b e l s   o f   d a t a   i ns t a n c e s   a r e   n o t   u ni f o rm l y   di s t ri b u t e d .   I n   s uc h   d a t a s e t s   i t   i s   f o u nd  t ha t   m o s t   i n s t a nc e s   b e l o n t o   o n e   c l a s s   o f t e n   c a l l e t he   m a j o r i t y   c l a s s   a nd  a   f e w   i n s t a n c e s   o f   t h e   d a t a s e t   b e l o n t o   t he   m i n o ri t y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   ac a de m i c   pe r f or m anc e   e s t i m a t i o m od e l   us i ng  t w s t age   f e at ur e   s e l e c t i on   ( P am e l Chaudh ur y )   1611   c l a s s .   S e v e ra l   d a t a   b a l a n c i ng  t e c hni q ue s   a r e   us e t o   ha nd l e   t hi s   p r o b l e m .   T h e   s t ude nt   d a t a s e t   a t t ri b u t e s   m o s t l y   c o n s i s t   o f   c a t e go ri c a l   a t t ri b u t e s .   T h e   d a t a s e t   u s e f o r   s uc h   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l s   c o n s i s t e o f   a c a de m i c ,   de m o g ra p hi c   i nf o rm a t i o a nd  ps y c h o m e t ri c   f r o m   s t u de nt s   o s t u de nt   d a t a b a s e .   I nf o rm a t i o c o n s i de r e f o r   c l a s s i f i c a t i o n   w a s   f a c t o r s   l i ke   ge nd e r,   a ge ,   s o c i a l   b a c k g r o u nd ,   a t t e nd a nc e   pe rc e nt a ge ,   p r e v i o us   a c a de m i c   r e c o rd  e t c .   A   de t a i l e d   l i t e ra t u re   s u r v e y   w a s   do n e   t o   f i nd  o u t   t h e   a t t ri b ut e s   t ha t   ha v e   b e e us e i p r e v i o us   r e s e a rc h.   S o m e   r e s e a r c he rs   us e a t t ri b u t e s   l i ke   a ge ,   ge nde r,   c i v i l   s t a t u s ,   c i t y ,   i n c o m e ,   a s s i g nm e nt s   c o m p l e t e e t c .     O t he r s   us e a t t ri b u t e s   l i ke   i nt e rna l   g ra de s   a nd  Cu m u l a t i v e   g ra de   po i nt   A v e ra ge   ( CG P A )) .   D e m o g ra p hi c   f e a t u re s   l i ke   p a r e nt a l   b a c kg ro u nd ,   h e a l t h   c o nd i t i o n,   w e r e   f o u nd  t o   h a v e   a i m p a c t   o a c a de m i c   pe r f o rm a n c e   [ 17 ] .   P s y c h o m e t ri c   t e s t s   ha v e   b e e c o nd uc t e d   b y   r e s e a r c he r s   t o   de t e rm i ne   a c a de m i c   pe r f o rm a n c e .   A m o ngs t   s e v e ra l   c l a s s i f i c a t i o n   a l go ri t hm ,   R a d i a l   B i a s   F u n c t i o (R B F )   n e t w o rk ,   D e c i s i o n   t r e e ,   N a i v e   B a y e s   c l a s s i f i e r   a nd  S up po rt   V e c t o r   m a c hi ne s   ( S V M ha v e   g a i ne s i g ni f i c a nt   po p u l a ri t y .   R B F   h a s   b e e n   us e f o c l a s s i f i c a t i o n   i n   s e v e ra l   do m a i ns   [1 8 ] .   S u ppo rt   V e c t o r   m a c h i ne s   ( S V M ha s   b e e n   us e b y   r e s e a r c he r s   i c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m s   a nd   ha s   b e e f o u n d   t o   o u t pe r f o rm   o t h e c l a s s i f i e rs   [ 19 ] .   N a i v e   b a y e s   c l a s s i f i e ha s   g a i ne i t s   po p u l a ri t y   due   t o   i t s   hi g h   a c c u ra c y   de s p i t e   i t s   s i m pl i c i t y   [20] T h e   a t t ri b u t e s   o f   t h e   d a t a s e t   ha v e   a re   o f t e n   t e s t e us i ng  f e a t u r e   s e l e c t i o n   a l go ri t hm s .   F e a t u re   s e l e c t i o n   i s   t h e   p r o c e s s   o f   s e l e c t i ng  a   s ub s e t   o f   a t t ri b u t e s /   f e a t u r e s   f r o m   a   s e t   o f   f e a t u r e s   [ 21 ] .   T h e   o u t c o m e   o f   f e a t u r e   s e l e c t i o n   a l go ri t hm   i s   a   s ub - s e t   o f   f e a t u re s   us i ng   w hi c t he   c l a s s i f i c a t i o m o de l   c a a c c o m p l i s t he   t a s k   o f   ge ne ra t i ng   hi g hl y   a c c u ra t e   r e s u l t s .     T h e   f i n di n gs   f r o m   l i t e ra t u r e   s u r v e y   w e r e   a s   f o l l ow i n g:   a)   T h e   s t ude nt   da t a s e t   m o s t l y   c o n s i s t e of   s e ve r a l   c a t e go ri c a l   a t t r i b ut e s .   C a t e go r i c a l   da t a   a t t r i b ut e s   n e e t b e   h a n dl e p r o pe r l y   be f o r e   i t   c a n   b e   us e a s   i nput   f o r   c l a s s i f i c a t i o n .   T h e   a t t ri b ut e s   l i ke   ge n de r ,   m o t h e r ’s   qua l i f i c a t i o n,   i n t e rn e t   b r o w s i n p a t t e rn  a r e   c a t e go r i c a l   da t a .   T h e   c a t e go r i c a l   da t a   o f   a n y   da t a s e t   h o l ds   v a l ua b l e   i n f o r m a t i o n.   T h e   c a t e go ri c a l   da t a   c a nn o t   b e   t r e a t e a s   n um e ri c   da t a   f o r   c l a s s i f i c a t i o n   a l go r i t h m s   a n n e e t o   b e   ha n dl e d .   b)   A l l   m o de l s   fo r   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e   d e t e r m i n a t i o n   a r e   b a s e o n   c l a s s i f i c a t i o n.   S o m e   m o de l s   of  a c a de m i c   pe r f o r m a n c e   de t e r m i na t i o n   us e   f e a t ur e   s e l e c t i o n   t e c hn i que s   t o   f i n t h e   s i g n i f i c a n t   f e a t u r e s   f r o m   t h e   s t ude n t   da t a s e t .   c)   N o   r e s e a r c h   ha s   b e e n   c o n duc t e b e fo r e   t o   i de n t i f y   a t t ri b ut e s   s pe c i f i c   o f   e a c h   c l a s s   of   s t ude n t s   (b a s e o n   t h e i r   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e :   po o r ,   a v e r a ge   a n o ut s t a ndi ng).   F o r   e xa m pl e ,   i de n t i f i c a t i o n   o f   s pe c i f i c   a t t ri b ut e s /   c h a ra c t e r i s t i c s   of   t h e   a c a de m i c a l l y   un de r pe r f o r m i ng  s t ude n t s   h a s   n o t   b e e n   t ri e b y   r e s e a r c h e r s .     H e n c e   o ur   pr o b l e m   s t a t e m e n t   w a s   t o   i de n t i f y   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   of   a c a de m i c a l l y   w e a ke r   s t ude n t s ,   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   o a c a de m i c a l l y   a v e r a ge   s t ude n t s   a nd  t h e   c ha r a c t e r i s t i c s   of   a c a de m i c a l l y   o ut s t a n di ng  s t ude nt s   us i n a n   o pt i m i s e c l a s s i f i c a t i o n   a l go ri t hm .   F urt h e r ,   t h e   i nt e n t i o n   w a s   t o   c o m pa r e   t h e s e   c h a ra c t e ri s t i c s   a n a dd r e s s   t h e   i s s ue s   a t t ri b ut i n po o r   a n a v e r a ge   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e s .   T h e   p r o po s e d   s o l ut i o n   c o n s i s t e of   c o m pa ri s i o n   a nd  i m pl e m e n t a t i o n   o f   e x i s t i n E D M   m o de l s .   F urt h e r   a   n o v e l   f r a m e w o r fo r   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e   e s t i m a t i o n   i s   p r o po s e d.   O ur   p r o po s e n o ve l   m o de l   n o t   o n l y   o ut pe r f o r m s   e xi s t i n g   E D M   m o de l s   b ut   a l s o   h e l ps   t o   i de n t i fy   s pe c i f i c   a t t ri b ut e s   o f   s t ude nt s   w h o   a r e   a c a de m i c a l l y   w e a k,   a v e r a ge   o r   o ut s t a n di ng.   T h e   pa pe r   i s   o rga ni s e a s   f o l l ow s :   S e c t i o n   de s c r i b e s   t h e   e xpe r i m e nt a l   s e t up.   S e c t i o n   di s c us s e s   t h e   r e s ul t   o b t a i n e a n d   i t s   i m p l i c a t i o n.   S e c t i o 4   c o n c l ude s   t h e   p a pe r .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D     2. 1 .     D ata   c o l l e c t i o n   T h e   pr i m a r y   da t a s e t   c o n s i s t e of  s t ude n t s ’  da t a   f r o m   K IIT   U n i v e r s i t y   a n B i j P a t n a i U n i v e r s i t y .   B e fo r e   c o n s i de ri n d a t a   c o l l e c t i o n   f r o m   s t ude nt s ,   a   s y s t e m a t i c   a n a l y s i s   of   t h e   fe a t u r e s   t ha t   s h o ul b e   us e i n   t h e   r e s e a r c w a s   do n e .   F o r   t hi s   pu rpo s e ,   w e   h a v e   t a ke n   t he   o pi n i o n   o f   r e s e a r c h e r s   f r o m   l i t e r a t u r e   s u r v e y ,   f a c ul t i e s ,   pa r e n t s   a n p l a c e m e n t   c e l l .   T h e   f o l l ow i n a t t ri b ut e s   w e r e   c o n s i de r e a s   t h e   r e l e v a nt   a n n e c e s s a r y   f e a t ur e s   r e qui r e d   f o r   t h e   e s t i m a t i o n   o f   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e .     G e n de r     B a c kgr o un d   (u r b a n,   ru r a l )     M o t h e r ’s   qu a l i f i c a t i o n     M o t h e r ’s   o c c upa t i o n     F a t h e r ’s   qu a l i f i c a t i o n     F a t h e r ’s   o c c upa t i o n     P a r e nt s   s t a y i n t o ge t h e r   o r   a pa rt     J o i n e e ngi n e e ri n g   w i l l i ngl y   o r   u n de pa r e n t a l   p r e s s u r e     M o s t   e n gi n e e r i n g   s ub j e c t s   a r e   i nt e r e s t i n g     M o s t   e n gi n e e r i n g   s ub j e c t s   a r e   c o m pl e x     P a rt i c i p a t i o i e xt ra c urri c ul a r   a c t i v i t i e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20  :     16 10   -   16 1 9   1612     T i m e   s pe nt   i n   s po r t s   o r   e x t r a - c u rri c ul a a c t i v i t i e s     S t udy   dur a t i o n   w e e kl y     T i m e   s pe nt   w i t f ri e n ds   w e e kl y     s l e e pi n g   t i m e   d u r a t i o d a i l y     Q ua l i t y   of   f a m i l y   r e l a t i o n s     F i na n c i a l   di s t r e s s     H e a l t i m pa i r m e n t     T y p e   of   i nt e rn e t   c o nn e c t i v i t y   o n   s m a r t p h o n e     F r e que n c y   of   i nt e rn e t   us a ge   da i l y     F r e que n c y   of   i nt e rn e t   a c c e s s   du r i n g   c l a s s     D o e s   i n t e rn e t   f e e l   a dd i c t i v e     A b s e n t   pe r c e n t a ge     P r e v i o us   f a i l u r e s     10  c l a s s   di v i s i o n     12  c l a s s   di v i s i o n     Int e rna l   g ra de 1     Int e rna l   g ra de   2     P r e v i o us   CG P A 1     P r e v i o us   CG P A   2     W h a t   c o ul h e l t o   i m p r o v e   gr a de s     A n y   o t h e i s s ue   a f fe c t i n g   e duc a t i o n   T h e s e   a t t ri b ut e s   w e r e   c o l l e c t e f r o m   s t ude nt s   pu r s ui ng  e n gi n e e ri n f r o m   t w o   e du c a t i o na l   i n t u i t i o n s :   S c h o o l   o f   c o m put e r   e n g i n e e r i ng,   K II T   U ni v e r s i t y   a n S i l i c o n   I n s t i t ut e   o f   T e c h n o l o g y   i n   B h ub a n e s w a r,   I n di a .   D a t a   w a s   c o l l e c t e i n   f o r m   o f   que s t i o nn a i r e .   P ri o pe rm i s s i o w a s   t a ke f r o m   t h e   c o n c e rn e d   a u t h o ri t i e s .     2. 2 .     D ata   p r e - p r o c e s s i n g   T h e   d a t a   c o l l e c t e f r o m   s t u de nt s   c o u l d   n o t   b e   di re c t l y   us e a s   i np u t   f o t he   c l a s s i f i c a t i o n.     P r e - p r o c e s s i ng   t he   d a t a   i m p r o v e s   t he   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   c l a s s i f i c a t i o a l go ri t hm s .   T h e re   w e r e   m i s s i ng   a nd   i n c o rre c t   v a l ue s   i s o m e   o f   t he   d a t a   i ns t a n c e s .   M i s s i ng  a nd  i nv a l i d a t a   e nt ri e s   w e r e   r e p l a c e b y   t h e   m o de   o f   t h e   a t t ri b u t e   v a l ue s .   S i nc e   m o s t   a t t ri b u t e s   i t h e   d a t a   s e t   a re   c a t e g o ri c a l   d a t a   h e nc e   s pe c i a l   t e c hni q ue s   w e r e   u s e t ha nd l e   t h e   c a t e go ri c a l   d a t a .   F o r   e x a m p l e ,   t he   a t t ri b u t e   ‘f a t he r’s   o c c up a t i o n’ ,   c o ul ha v e   t h e   v a l ue s :   s e r v i c e ,   b us i ne s s   a nd  o t he rs .   I n   o rde t o   u s e   t he s e   v a l ue s   a s   a   p a rt   o f   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l ,   t h e s e   v a l ue s   s ho u l b e   m a p pe d   i nt o   nu m b e r s .   O n e   o f   t h e   f r e q ue nt l y   us e m e t h o d s   f o r   t hi s   w o ul b e   m a pp i ng  e a c h   o f   t h e   u ni q ue   v a l ue   o f   t h e   a t t ri b u t e s   t o   n u m b e rs   s a y   1,   2 ,   3 .   T h e   nu m b e r   o f   v a l ue s   r e q ui r e w i l l   de pe nd  u po n   t h e   nu m b e r   o f   l e v e l s   o f   a a t t ri b u t e   f o r   e x a m p l e   nu m b e o f   l e v e l s   i s   t hre e   f o r   a t t ri b u t e   o c c u p a t i o n.   H o w e v e r,   c o n v e rt i ng  v a l ue s   i nt o   nu m b e r s   m a y   n o t   b e   c o rre c t   p ro c e d u r e .   F o r   e x a m p l e ,   i f   a t t ri b u t e   v a l ue   s e r v i c e   i s   m a rke a s   o n e ,   b u s i ne s s   a s   t w o   a nd  o t he rs   a s   t h re e   t he n   i t   i m p l i e s   t ha t   b us i ne s s   i s   l e s s   t ha s e r v i c e   a nd  s e r v i c e   i s   l e s s   t ha b us i n e s s .   W o r k i ng   w i t h   t he s e   a s s u m p t i o ns   w o ul gi v e   i na c c u ra t e   re s u l t s .   H e n c e   a   s e a r c h   f o r   o t h e a p p r o a c h e s   w i t h   m o r e   a c c u ra t e   r e s u l t s   w a s   do n e .   D u m m y   v a r i a b l e   i s   o n e   o f   t he   t e c hni q ue s .   D u m m y   v a ri a b l e   r e p r e s e nt s   o n e   l e v e l   o f   c a t e go ri c a l   v a ri a b l e .   P r e s e n c e   o f   a   l e v e l   i s   r e p r e s e nt e d   b y   a nd   a b s e n c e   i s   r e p r e s e nt e d   b y   0.   F o r   e x a m p l e ,   i n s t a nc e s   1 ,   2 ,   3   a nd   4   a r e   s h o w i t he   t a b l e   w i t t he   a t t ri b u t e   ge nde a nd   t he i r e s pe c t i v e   c l a s s   a re   s h o w i T a b l e   1.       T a b l e   1 .   V a r i a b l e   ge n de r   S l .   G e n d e r   Cl a s s   1   M a l e   F a i l   2   F e m a l e   P a s s   3   F e m a l e   P a s s   4   M a l e   P a s s       F o r   e ve r y   l e v e l   pr e s e n t ,   o n e   du m m y   v a r i a b l e   w i l l   be   c r e a t e d.   T a b l e   s h o w s   dum m y   v a r i a b l e s   m a l e   a n f e m a l e   c r e a t e d .   T h e   s a m e   p r i n c i pl e   w a s   a do pt e fo r   a l l   c a t e go r i c a l   a t t ri b ut e   l e v e l s   w e r e   c o n v e r t e i n t o   dum m y   v a ri a b l e s .   T h i s   f urt h e r   c a n   b e   us e f o r   c l a s s i f i c a t i o n   a l go ri t hm s .   T h e   da t a s e t   w a s   un b a l a n c e a n d   90%  o f   t h e   i n s t a n c e s   b e l o n ge t o   t h e   m a j o r i t y   c l a s s .   T o   r e s t o r e   b a l a n c e   s y n t h e t i c   s a m pl e s   w e r e   ge n e ra t e us i n S M O T E   a l go ri t hm   [ 22].       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   ac a de m i c   pe r f or m anc e   e s t i m a t i o m od e l   us i ng  t w s t age   f e at ur e   s e l e c t i on   ( P am e l Chaudh ur y )   1613   T a b l e   2 .   D u m m y   v a r i a b l e   m a l e   a n d   f e m a l e   c r e a t e d   S l .   M a l e   F e m a l e   Cl a s s   1   1   0   F a i l   2   0   1   P a s s   3   0   1   P a s s   4   1   0   P a s s       2. 3 .     R B F   as   c l as s i f i e r   T h o ugh   s e v e r a l   c l a s s i f i e r s   w e r e   us e d,   RB F   w a s   m o s t l y   us e i n   o ur   p r o po s e w o r a s   i t   o ut pe r f o r m e o t h e r   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l s .   R B F   n e t w o r i s   a   s upe r v i s e l e a rn i ng  a l go r i t hm   us e t o   b ui l d   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l s .   It   h a s   b e e n   i n c r e a s i n g l y   us e by   r e s e a r c h e r s   a s   a   po pul a r   a rt i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r i t h e   f i e l ds   of   m a c h i n e   l e a rn i ng.   R B F   i s   a   t hr e e - l a y e r e d   fe e d   fo r w a r n e t w o r a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1.   It   i s   a   t hr e e - l a y e r e d   f e e f o r w a r n e t w o r c o n s i s t i ng  o f   i nput   l a y e r ,   a   h i dde l a y e r   a n d   o ut put   l a y e r .   T h e   hi dde n   l a y e r   i m pl e m e n t s   t h e   a c t i v a t i o n   f un c t i o n.   T h e   t r a i n i ng  p r o c e s s   o R B F   n e t w o r i s   f a s t e r   t ha n   M L P .   It   a l l o w s   s e l e c t i n s ui t a b l e   pa ra m e t e r s   fo r   c e n t r e   a n s pr e a of   h i d de n   u n i t s   a n c a n   p r o v i de   h i g h   a c c u r a c y   r a t e   c o m pa ra b l e   w i t c l a s s i f i c a t i o m e t h o ds   l i ke   S V M .           F i gu r e   1 .   R B F   n e t w o r k       T h e   hi dde n   l a y e r   i m p l e m e nt s   t h e   ra di a l   a c t i v a t i o n   f un c t i o n .   T h e   o ut put   i s   de ri v e f r o m   t h e   w e i ght e s um   o f   hi dd e n   u ni t s   w h e r e   µ   a n d                                                       (1)                           (                     )             (2)     2. 4 .     O p t i m i s e d   R B F   w i th   n o v e l   an d   i m p r o v e d   D E   D i f fe r e n t i a l   E v o l ut i o n   i s   h e u ri s t i c   s e a r c h   a l go ri t hm   [23 s i m i l a r   t o   t h e   ge n e t i c   a l go r i t h m   w hi c m a i n t a i n s   a   po pul a t i o n   o f   po s s i b l e   s o l ut i o n .   T h e r e   a r e   di f fe r e nt   v a r i a n t s   o f   t h e   di f f e r e n t i a l   e v o l ut i o n .   H ow e ve r ,   t h e   a u t h o r s   ha v e   us e a   s c h e m e   b a s e o n   t h e   D E /   ra n d/ 1/ b i n   s c h e m e   [24] .   It   a l s o   m a i nt a i n s   a   po o l   of   c h r o m o s o m e s   e a c h   e n c o di n a   po s s i b l e   s o l ut i o n .   A i t e ra t i v e   pr o c e s s   o m ut a t i o n,   r e c o m b i n a t i o (c r o s s ove r a nd  s e l e c t i o n   o f   c hr o m o s o m e s   c o n t i n ue s   u n t i l   t h e   de s i r e f i t n e s s   o f   t h e   c hr o m o s o m e s   i s   a c h i e v e d.   D i s pl a y i n g   t h e   i t e r a t i v e   p r o c e s s   of   m ut a t i o n,   r e c o m b i n a t i o n   a n d   s e l e c t i o n   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20  :     16 10   -   16 1 9   1614       F i gu r e   2 .   D i s p l a y i n g   t h e   i t e ra t i v e   p r o c e s s   of   m ut a t i o n,   r e c o m b i n a t i o a n s e l e c t i o n       A   r a n do m l y   ge n e r a t e po pul a t i o n   o s i z e   n   i s   i ni t i a l i z e a n e v a l ua t e us i ng  a   f i t n e s s   f un c t i o n   f   i t e ra t i v e l y .   T h e   m u t a t i o n   p r o c e s s   c r e a t e s   a   do n o r   v e c t o r   w hi c h   i s   c a p a b l e   of   e n c o di n t h e   s o l ut i o n   us i n ra n do m l y   s e l e c t e m e m b e r s   fo r   t h e   po pul a t i o n .   R e c o m b i n a t i o n   t h e n   c r e a t e s   a   t ri a l   v e c t o r   by   c o m b i n i n t w do n o r   v e c t o r s .   S e l e c t i o n   i s   t h e   p r o c e s s   of   d e t e r m i n i n w h e t h e r   t h e   n e w l y   ge n e r a t e t r i a l   v e c t o r   c a n   f o r m   a   pa r t   o f   t h e   po pul a t i o us i ng  f i t n e s s   f un c t i o n.   T h e   do n o r   v e c t or  i s   o b t a i n e d   us i n g   t h e   f o l l ow i n e qu a t i o n :                                                               (3)     W h e r e   k ,   l   a n d   m   a r e   m u t ua l l y   di s t i n c t   a n ra n do m l y   s e l e c t e i ndi c e s .   T h e   t ri a l   v e c t o r   i s   c r e a t e by   t h e   fo l l ow i n g   p r o c e s s   o f   r e c o m b i n a t i o a s   e xpl a i n e d   i ( 4 ) :                                                                                                                                                                 (4)     W h e r e   i   i s   a   ra n do m   num b e ge n e ra t e d,         i s   t h e   c r o s s o ve r   c on s t a n t .   If   t h e   c h i l i n s t a n c e   c r e a t e o r   t h e   t r i a l   v e c t o r   h a s   h i g h e r   f i t n e s s   f un c t i o n   t ha n   t h e   pa r e n t   w i l l   b e   r e pl a c e d.   T h e n   s e l e c t i o n   pr o c e s s   h e l ps   t o   s e l e c t   t h e   b e s t   i n d i v i dua l s   a s   pe r   ( 5 ) .                                                                                                     (5)     In  t h e   n o v e l   a n d   i m p r o v e D i ffe r e nt i a l   E v o l ut i o a l go r i t hm ,   w e   ha v e   m o di f i e t h e   m u t a t i o p r o c e s s   a n a l t e r e d   t h e   p r o c e s s   of   c r e a t i ng  do n o v e c t o r   a s   i n   ( 6 ) .                                           (                     )                                       (6)     w h e r e ,   r1,   r 2 ,   r3  a n d   r 4   a r e   r a n do m l y   s e l e c t e fo ur   i n di c e s .                 i s   t h e   b e s t   v a l ue i n di v i du a l   a m o ng  x r1 ,   x r2 x r3   a n d   x r4 .   A l s o   x r1   >   x r2       x r2   >   x r3     a n x r3   >   x r4     T he   re a s o b e h i nd   m o d i f y i ng   t h e   d o no v e c t o i s   t h a t   a i m p ro v e d   d o no v e c t o r   w o u l d   c o nt r i b u t e   t o   b e t t e r   i n d i v i d u a l s   i n   t he   p o p u l a t i o n .   I t   w i l l   f u r t he r   p o s i t i v e l y   i m p a c t   t he   r e c o m b i n a t i o n   p ro c e s s   a n d   s e l e c t i o n   p ro c e s s .     2. 5 .     Fe atu r e   s e l e c t i o n   F e a t u r e   s e l e c t i o n   i s   t h e   p r o c e s s   of   i de n t i f i c a t i o n   a nd  r e m o v a l   of   r e dunda nt   a t t ri b ut e s .     T h e s e   a t t ri b ut e s   do   n o t   do   n o t   c o n t ri b ut e   t o   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s   [25 - 27].   T h e   r e a s o n   b e h i nd  f e a t u r e   s e l e c t i o n   i s   n o t   o n l y   t r e duc e   c o m put a t i o n a l   c o m pl e xi t y   b ut   a l s o   m a ke s   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l   s i m pl e r   a n d   a c c ur a t e .   T h e r e   a r e   t w t y pe s   o f e a t ur e   s e l e c t i o n   m e t h o d:   f i l t e r   a n w ra ppe r - b a s e d   m e t h o d.   F i l t e r   b a s e d   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l   i s   a   pr o c e s s   a s s i gn s   a   w e i gh t   t o   e a c h   a t t ri b ut e   [28].   T h e   w e i ght   de pe n ds   upo n   t h e   s t a t i s t i c a l   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   t h e   da t a s e t .   F e a t u r e   s e l e c t i o n   a l s o   h e l ps   t o   a na l y s e   a n i nt e r p r e t   r e s ul t s .   F e a t u r e   s e l e c t i o n   ha s   b e e n   do n e   us i ng  f i l t e r - b a s e d   f e a t u r e   s e l e c t i on   m e t h o d.   T h e r e   a r e   s e v e r a l   f i l t e r - b a s e d   f e a t ur e   s e l e c t i o n   a l go r i t hm s   [29 30] .   T h e   R e l i e f   B a s e F e a t ur e   S e l e c t i o n ,   E nt r o p y   B a s e F e a t ur e   S e l e c t i o n   a n d   Co rr e l a t i o n   b a s e fe a t u r e   s e l e c t i o n   w a s   us e d.   A l l   t h e s e   a l go ri t hm s   ha v e   b e e n   us e by   s e v e r a l   r e s e a r c h e r s   f o r   t h e i r   a c c ura c y   a n s i m pl i c i t y .   U s i n t h e s e   a l go r i t h m s   e a c h   o f   t h e   a t t ri b ut e s   of   t h e   s t ude nt   da t a s e t   w a s   i n v e s t i ga t e d.   S i n c e   r e l i e f ,   c o r r e l a t i o n   a n e nt r o p y   a r e   f i l t e r   ba s e fe a t ur e   s e l e c t i o n   m e t h o ds   h e n c e   t h e y   r e t urn  a   ra n k i n o f   t h e   fe a t u r e s .   T h e s e   r a n k i n gs   h e l pe t o   i de nt i fy   t h e   pr o m i n e nt   a t t r i b ut e s   r e s po n s i b l e   f o r   de t e r m i n a t i o n   o f   a c a de m i c   r e s ul t s .   F i gu r e   de m o n s t ra t e s   o u p r o c e s s   m o de l .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   ac a de m i c   pe r f or m anc e   e s t i m a t i o m od e l   us i ng  t w s t age   f e at ur e   s e l e c t i on   ( P am e l Chaudh ur y )   1615   A f t e r   p r e - p r o c e s s i n t h e   da t a   a n i m pl e m e n t i n f e a t u r e   s e l e c t i o n ,   o u r   p r o po s e m o de l   us e s   a   n o v e l   di f fe r e nt i a l   e vo l ut i o n   a l go ri t hm   t o   o pt i m i z e   t h e   RB F N   a s   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   a l go ri t hm .   F urt h e r   i n s t a n c e s   of  e a c h   c l a s s   c a t e go r y   i s   s e gr e ga t e a n s e c o n s t a ge   f e a t u r e   s e l e c t i o n   i s   i m p l e m e n t e t o   u n de r s t a nd  a nd  a n a l y s e   t h e   pa t t e rn s   i s t ude nt s ’  a c a de m i c   pe r f o r m a n c e .           F i gu r e   3 .   O u p r o po s e m o de l   us i n g   E D M   t e c hni que       3.   R ES U LT   A N A L Y S I S   A N D   D I S C U S S I O N   T h i s   s e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   r e s ul t s   o f   t h e   e xpe r i m e n t s   o f   t h e   pr o po s e w o r a s   w e l l   a s   c o m pa r e s   t h e   e xpe r i m e nt a l   t e c hni que s   us e by   o t h e r   r e s e a r c h e r s   w i t h   o ur  m o de l .   M a n y   w o r ks   h a v e   b e e n   do n e   t o   de t e rm i n e   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e .   E xpe r i m e n t s   c o n duc t e t o   de t e r m i n e   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e   us i n g   da t a   m i n i ng  c a n   b e   o ut l i n e i nt o   t h e   f o l l ow i n t hr e e   t y pe s :   a.   Cl a s s i f i c a t i o n   b a s e d   b.   Cl a s s i f i c a t i o n   w i t d a t a   p r e - p r o c e s s i n g   c.   Cl a s s i f i c a t i o n   o n   p r e - p r o c e s s e da t a   w i t h   s e l e c t e f e a t u r e s       T h e   a ut h o r s   h a v e   us e t h e s e   m e t h o ds   o n   t h e i r   d a t a   a n t h e h a v e   c o m pa r e t h e s e   a pp r o a c h e s   w i t h   t h e i r   p r o po s e m e t h o d.   A c c ur a c y   a n f - m e a s u r e   h a v e   be e n   us e t o   e v a l ua t e   t h e   e f fe c t i ve n e s s   of   t h e   e xpe r i m e nt s .     F m e as ur e   =                                                                       (7)       S i m i l a rl y   F i g u re   4 ,   5 ,   6   d i s p l a y s   t he   f - m e a s u re   o f   c l a s s i f i c a t i o m o d e l   o f   t y p e   I ,   I I   a nd   I I I   e x p e ri m e n t s   re s p e c t i v e l y .   I t   w a s   o b s e rv e d   t ha t   R B F   N e u ra l   N e t w o rk ,   o p t i m i s e d   w i t d i f f e re nt i a l   e v o l u t i o n,   re s u l t e d   i b e t t e a c c u ra c y   a nd   f   m e a s u re   v a l u e .   T he y   a l s o   u s e d   a   no v e l   a nd   m o d i f i e d i f f e re nt i a l   e v o l u t i o n.   T he re f o re ,   t he   a u t ho rs   i m p l e m e nt e d   t he i p ro p o s e d   w o rk   w i t t hi s   m o d e l .   I t he i a p p ro a c a s   d i s c u s s e d   i S e c t i o 2 ,   a l l   c a t e g o ri c a l   a t t ri b u t e s   w e re   c o nv e rt e d   i nt o   d u m m y   v a ri a b l e s .   T he   R B F   m o de l   u s i ng   d u m m y   v a ri a b l e s   g a v e   a a c c u ra c y   o f   8 4 w hi c i s   a   s i g ni f i c a nt   i m p ro v e m e nt   o v e t y pe   I I   e x pe ri m e n t s .   O u r   m o d e l   c o ns i s t e d   o f   i nc o rp o ra t i ng   d u m m y   v a ri a b l e s ,   u s a g e   o f   f e a t u re   s e l e c t i o a l g o ri t hm s   t o   re m o v e   re d u nd a n t   a t t ri b u t e s .   F u rt he r   t he   R B F N   c l a s s i f i c a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20  :     16 10   -   16 1 9   1616   m o d e l   w a s   o p t i m i z e d   u s i ng   d i f f e re nt i a l   e v o l u t i o na ry   a l g o ri t h m .   W e   a l s o   m o d i f i e d   t he   d i f f e re nt i a l   e v o l u t i o na ry   a l g o ri t h m   a s   d i s c u s s e d   i t he   p re v i o u s   s e c t i o n.   I t   ha s   b e e u s e d   t o   f i nd   t he   o p t i m u m   c e nt re   a nd   s p re a d   f o t he   R B F N   ne t w o rk .   F i g u re   7   s ho w s   t he   a c c u ra c y   o b t a i ne d   f ro m   e a c m o d e l .           F i gu r e   4 .   D e pi c t s   t h e   e f fe c t i ve n e s s   o f   t y p e   e xpe r i m e nt s   us i ng  t h e   F   m e a s u r e       F i gu r e   5 .   D e pi c t s   t h e   e f fe c t i ve n e s s   o f   t y p e   II  e xpe r i m e nt s   us i ng  t h e   F   m e a s u r e           F i gu r e   6 .   D e pi c t s   t h e   e f fe c t i ve n e s s   o f   t y p e   III  e xpe r i m e nt s   us i n t h e   F   m e a s u r e           F i gu r e   7 .   A c c ura c y   of   t h e   E D M   m o de l s       T h e s e   r e s ul t s   e n c o ura ge us   t o   us e   a n i n v e s t i ga t e   f e a t ur e   s e l e c t i o n   a l go r i t h m s .   S e v e r a l   e xpe ri m e n t s   w e r e   c o n duc t e w i t h   a   s ub s e t   o f   a t t ri b ut e s   r e t u rn e f r o m   t h e   f e a t ur e   s e l e c t i o n   a l go r i t h m .   T h e   s ub s e t   of  a t t ri b ut e s   w a s   us e a s   i n put   t o   o ur   m o de l   w i t h   m o di f i e D E .   T h e   a c c ura c y   o t h e   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l   w a s   m e a s u r e a nd  pl o t t e w i t v a r i o us   s ub s e t s   of   a t t ri b ut e s   a s   i nput   a s   de p i c t e i F i gu r e   8.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   ac a de m i c   pe r f or m anc e   e s t i m a t i o m od e l   us i ng  t w s t age   f e at ur e   s e l e c t i on   ( P am e l Chaudh ur y )   1617       F i gu r e   8 .   D e pi cti n a c c ura c y   of   t h e   s y s t e m   v s   pe r c e n t a ge   o f   f e a t ur e s   s e l e c t e d       T h e   e xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   s h o w   t h a t   a   s ub s e t   f e a t ur e s   c o n s i s t i n o f   60%  of   o r i g i n a l   f e a t u r e s   pr o v i de   t h e   be s t   r e s ul t s   fo r   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l .   A n   i n v e s t i ga t i o n   o n   t h e   ra n k i n o t h e   a t t ri b u t e s   r e t u rn e by   t h e   f e a t ur e   s e l e c t i o n   a l go r i t hm s   w a s   d o n e .   T h i s   h e l pe t o   i de n t i f y   t h e   a t t r i b ut e s   w h i c h   hi g h l y   i n f l ue n c e   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e .   T h e   ra n ki ng  o f   t h e   a t t r i b ut e s   by   t h e   f e a t u re   s e l e c t i o n   a l go r i t hm s   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   3 .     T w o   s t a ge   f e a t ur e   s e l e c t i o n   h a s   b e e n   us e i n   o ur   s t u dy .   In   t h e   f i r s t   s t a ge   e xpe r i m e n t s   w e r e   c o n duc t e w i t h   30%,   60% ,   90%   a nd  1 00  o f   f e a t ur e s .   T h e   a c c ur a c y   of   t h e   r e s ul t a nt   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l   w a s   m e a s u r e a n pl o t t e a s   s h o w n   i n   f i gur e .     It   w a s   f o un t ha t   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y   w a s   h i g h e s t   w i t 60  o f   t h e   i nput   a t t ri b ut e s .   H e n c e   60%  o f   t h e   f e a t ur e s   w e r e   us e fo r   t h e   f i na l   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l .   T h e   s e c o n s t a ge   o f   f e a t ur e   s e l e c t i o n   w a s   us e o n   i n di v i du a l   c a t e go r i e s /   c l a s s e s .   T h e   e xpe ri m e nt a l   da t a   c o ns i s t e o f   t hr e e   c l a s s e s   of   s t ude n t s ’  a c a de m i c   pe r f o r m a n c e :   t h e   o ut s t a ndi n g   s t ude nt s ,   t h e   a v e ra ge   pe r f o rm i n s t ude nt s   a n t h e   u n de r pe r f o r m i ng  s t ude nt s .   A ppl y i n f i l t e r - b a s e f e a t u r e   s e l e c t i o n   i n   t h e   s e c o n s t a ge   o n   i n di v i du a l   c l a s s e s   h e l pe us   t o   i de n t i fy   t h e   a t t ri b ut e s   of   i n d i v i dua l   c a t e go ri e s   of   s t ude n t s   a s   s h o w n   i t a b l e   a n t a ke   a pp r o p r i a t e   m e a s u r e .   T hi s   w a s   a c hi e v e by   s e gr e ga t i ng  t h e   da t a   i n s t a n c e s   of   t hr e e   c a t e go ri e s   of   da t a .   F u rt h e a   ra n k i n o f   a t t ri b ut e s   w a s   do n e   us i n t h e   f i l t e r - b a s e f e a t ur e   s e l e c t i o n   a l go r i t hm .   T h e   r e s ul t s   o b t a i n e a r e   s h o w n   i n   T a b l e   4.     T h e s e   s i gn i f i c a n t   r e s ul t s   o b t a i n e h e l pe us   t o   de v i c e   di ff e r e n t   a pp r o a c h e s   fo r   s t ude nt s   b a s e o n   t h e i a c a de m i c   pe r f o r m a n c e .   It   w a s   f o un t ha t   t h e   o ut s t a ndi ng  s t ude n t s   w e r e   s e l f   m o t i v a t e d,   h a hi g h   a t t e nda n c e   pe r c e n t a ge   a n w e r e   e n ga ge i n   r e gul a r   s t udy .   M os t   of  t h e   a v e r a ge   s t ude n t s   w e r e   fo un t o   h a v e   s o m e   i n t e rn e t   a ddi c t i o n.   T h e y   s pe n t   a   l o t   o f   t i m e   w i t h   f ri e nds   a n m o s t l y   s t udi e o n l y   be fo r e   e xa m s .   T h e s e   s t ude nt s   a c c e pt e t h a t   a   m o r e   s i n c e r i t y   o n   t h e i r   p a r t   c o ul c e r t a i nl y   i m p r o v e   t h e i r   g r a de s .   O n c e   t h e s e   s t ude n t s   a r e   i de nt i f i e us i n t h e   c l a s s i f i c a t i o n   m o de l ,   t h e y   c a n   b e   m o t i v a t e t o   s t ud y   r e gul a r l y   a n t o   r e duc e   t h e   t i m e   s pe n t   o n   i nt e rn e t .   T h e   u n de r pe r f o r m i n s t u de nt s   s h o w e a   v a r i e t y   of   a t t r i b ut e s   a s   a   ke y   f a c t o r   t o   t h e i r   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e .   L a c o f   i n t e r e s t   i n   a c a de m i c s ,   i nt e rn e t   a dd i c t i o n,   f i n a n c i a l   d i s t r e s s   a n f a m i l y   pr o b l e m s   a n v e r y   l ow   a t t e n da n c e   w e r e   s o m e   o t h e   i s s ue s .   S t ude n t s   w i t h   a c a de m i c   n e gl i ge n c e   w e r e   r e c o m m e n de r e m e di a l   c l a s s e s .   S t ude n t s   w i t h   f a m i l y   pr o b l e m s   a n i n di f f e r e n c e   w e r e   s ugge s t e c o un s e l l i n s e s s i o n s .   It   w a s   ob s e r v e d   t ha t   i nt e rn e t   us a ge   ha s   s i g n i f i c a n t l y   i n c r e a s e a m o ng  t h e   s t ude nt   c o m m u n i t y   r e s ul t i n i n   de t e ri o r a t i o n   o f   a c a de m i c   pe r fo r m a n c e .   In s t a n c e s   of   i n t e rn e t   us a ge   w e r e   a c c e pt e by   s t ude n t s   w i t h i c l a s s r o o m s .   T hi s   n e e ds   t o   b e   t a ke n   c a r e   b y   e du c a t i o na l   i n s t i t u t e s   a n p a r e n t s   b e fo r e   i n t e rn e t   a dd i c t i o t u rn s   i n t o   a e pi de m i c .   L o w   c o s t   of   da t a   a n s m a rt p h o n e   a v a i l a b i l i t y   h a s   e v e n   f ue l l e t hi s   a ddi c t i o n .   I nt e rn e t   us a ge   s h o ul b e   r e duc e by   m o t i v a t i o n   a n d   p r o m o t i n g   pa rt i c i pa t i o n   i e xt r a c u rri c ul a a c t i v i t i e s   P r e v i o us l y   a l l   r e s e a r c h   w o r do n e   s o   f a r   f o r   a c a de m i c   pe r f o r m a n c e   de t e r m i n a t i o h a v e   f o l l ow e a   uni f i e s t ra t e gy   of   i m pl e m e n t i n c l a s s i f i c a t i o n   a nd  f e a t ur e   s e l e c t i o n   t e c hn i q ue s   o n   t h e   e n t i r e   da t a s e t .     T h e   f e a t ur e s   s e l e c t e d   i n   t h e   p r o c e s s   w e r e   us e t o   pr e di c t   r e s ul t s   of   di ffe r e nt   c a t e go r i e s   o s t ude n t s .     T h i s   m e t h o c a nn o t   w o r e f f i c i e n t l y   a s   i t   t r e a t s   a l l   s t ude nt s   e qua l l y .   H ow e v e r ,   o ur   n o v e l   f r a m e fo r s ugge s t s   f i r s t   s e gg r e ga t i o n   o f   i n s t a c e s   o f   t h e   a c a de m i c a l l y   w e a ke r   s t u de n t s ,   a v e ra ge   s t ude n t s ,   t h e   o ut s t a n di ng  s t u de nt s   a n t h e n   a ppl i c a t i o n   o f   fe a t ur e   s e l e c t i o n   o n   t h e s e   s e gr e ga t e gr o ups .   T hi s   s e gr e ga t i o n   o f   a t t ri b ut e s   h e l ps   t o   t a ke   d i f f e r e n t   pe da go gi c a l   i nt e r v e nt i o n s   f o r   di f f e r e n t   s t u de nt s .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   20 20  :     16 10   -   16 1 9   1618   T a b l e   3 .   R a n k i n g   o f   t h e   f e a t u r e s   by   f i l t e r   a l go r i t h m s   S l .   N o . (Ra n k )   A t t ri b u t e   In fo r m a t i o n   g a i n   Co rr e l a t i o n   Re l i e f   1   D a i l y   I n t e r n e t   u s a g e   4   6   8   2   F i n a n c i a l   d i s t re s s   5   3   2   3   P re v i o u s   b a c k l o g   2   4   3   4   P a rt i c i p a t i o n   i n   E x t ra - c u rri c u l a a c t i v i t i e s   7   9   7   5   H e a l t h   c o n d i t i o n   6   5   6   6   T y p e   o i n t e r n e t   c o n n e c t i v i t y   10   11   9   7   1 0   t h   g ra d e   8   7   5   8   A t t e n d a n c e   3   2   4   9   S t u d y   d a i l y   12   8   10   10   In t e r n a l   g ra d e   1   1   1       T a b l e   4 .   T o t e n   s i g n i f i c a n t   f e a t u r e s   o f   e a c h   c l a s s   c a t e go r y   S l .   n o .   (Ra n k )   O u t s t a n d i n g   s t u d e n t s   A v e ra g e   s t u d e n t s   U n d e r p e r fo r m i n g   s t u d e n t s   1   CG P A   CG P A   CG P A   2   In t e r n a l   G ra d e s   In t e r n a l   G ra d e s   In t e r n a l   g ra d e s   3   S t u d y   d a i l y   A t t e n d a n c e   m e d i u m   In t e r n e t   a c c e s s   t i m e   h i g h   4   A t t e n d a n c e   h i g h   12 th   g ra d e   m e d i u m   A t t e n d a n c e   l e s s   5   12 th   g ra d e   h i g h   A c c e p t   t h a t   s i n c e ri t y   c o u l d   i n c r e a s e   t h e i g ra d e s   F i n d s   m o s t   s u b j e c t   a s   c o m p l e x   6   F i n d s   m o s t   s u b j e c t   i n t e r e s t i n g   In t e r n e t   u s a g e   h i g h   S t u d y   o n l y   b e fo r e   e x a m   7   10 th   g ra d e   h i g h   4 G   c o n n e c t i v i t y   In t e r n e t   a d d i c t i o n   8   W e e k l y   p a rt i c i p a t i o n   i n   e x t ra - c u rri c u l a a c t i v i t i e s   In t e r n e t   a d d i c t i o n   s o m e t i m e s   H e a l t h   a ffe c t i n g   e d u c a t i o n   9   J o i n e d   e n g i n e e ri n g   b y   s e l f   c h o i c e   T i m e   s p e n t   i n   h a n g i n g   o u t   w i t h   f ri e n d s >   5 h r s   12 th   g ra d e   m e d i u m   10   F i n d s   n o n e   o s u b j e c t   a s   c o m p l e x   S t u d y   m o s t l y   b e f o re   e x a m   F a m i l y   r e l a t i o n s   n o t   h a r m o n i o u s           4.   C O N C LU S I O N   I t hi s   p a p e t he   a u t ho rs   h a v e   de v e l o pe d   a   no v e l   m o d e l   t o   i d e nt i f y   t he   a c a d e m i c a l l y   w e a k e s t u d e nt s ,   t he   a v e ra g e   s t u d e nt s   a nd   t he   o u t s t a nd i ng   s t u d e nt s .   A   c o m p a ra t i v e   s t u dy   a nd   a na l y s i s   o f   t he   e x i s t i ng   E D M   m o d e l s   w a s   d o ne   o o u d a t a   s e t .   I n   t he   p ro p o s e d   a p p ro a c t he   a u t ho rs   ha v e   c o nv e rt e d   c a t e go ri c a l   a t t ri b u t e s   i nt o   d u m m y   v a ri a b l e s .   A p a rt   f ro m   u s e   o f   c l a s s i f i c a t i o m o d e l ,   o u m o d e l   p ro po s e d   a   t w o - s t a g e f e a t u re   s e l e c t i o t e c hni q u e .   I n   t he   f i rs t   s t a g e   o f   f e a t u re   s e l e c t i o n,   f i l t e r - b a s e f e a t u re   s e l e c t i o m e t ho d s   w e re   u s e d   t o   a na l y z e   t he   s t u d e nt   a t t ri b u t e s   t h a t   a f f e c t   t he i a c a d e m i c   p e rf o rm a nc e .   I t he   s e c o nd   s t a g e   o f   f e a t u re   s e l e c t i o n,   s e g re g a t e d   i ns t a nc e s   o f   e a c c l a s s   w e re   u s e d   s e p a ra t e l y   t o   i d e nt i f y   t he   do m i na n t   a t t r i b u t e s   s pe c i f i c   t o   t ha t   c l a s s .   T he   f i nd i ng s   w e re   i m p o rt a n t   a nd   he l p e d   t o   c o m p re he nd   a c a d e m i c   p e rf o rm a nc e   p a t t e r o f   e a c c l a s s   c a t e go r y   o f   s t u de nt s .   T he   R B F N   ne t w o rk   m o d e l   u s e d   f o c l a s s i f i c a t i o w a s   o p t i m i z e d   b y   a   no v e l   a nd   i m p ro v e d   d i f f e re nt i a l   e v o l u t i o t e c hni q u e .   O u p ro p o s e f ra m e w o rk   o f   s t u d e nt   a c a d e m i c   p e rf o rm a nc e   e s t i m a t i o c o u l no t   o nl y   he l p   t o   re d uc e   t he   nu m b e o f   f a i l u re s   i n   u ni v e rs i t y   e x a m i na t i o n   b u t   a l s o   i m p ro v e   t he   a c a d e m i c   p e rf o rm a nc e   o f   t he   a v e ra g e   s t u d e nt s .         R EF ER EN C ES   [ 1]   C .   R o m e r o   a nd  S .   V e nt u r a ,   " E duc a t i o na l   D a t a   M i n i ng :   A   R e v i e w   of   t he   S t a t e   o f   t he   A r t , "   i I E E E   T r a ns a c t i on s   on   Sy s t e m s ,   M an,   a nd  C y be r ne t i c s ,   P ar t   C   ( A pp l i c a t i ons   an R e v i e w s ) ,   v o l .   40 ,   no .   6,   pp .   60 1 - 618,   2 010 .   [ 2]   Al - O t a i bi   &   L .   H o ug ht o n,   " E xa m i n i ng   t h e   T h e o r e t i c a l   F a c t o r s   t h a t   I n f l ue nc e   U n i v e r s i t y   S t ude nt s   t o   A do pt   W e 2. T e c hno l o g i e s :   T he   A us t r a l i a P e r s pe c t i v e , I nt e r n at i on al   J o ur n al   of   I n f or m at i on  an C om m uni c a t i o T e c hno l ogy   E duc a t i on   ( I J I C T E ) ,   v o l .   11 ,   no .   1,   pp .   1 - 26,   2 015 .     [ 3]   R .   A s i f ,   A .   M e r c e r o n,   S .   A .   A l i ,   N . G .   H a i de r ,   " A na l y z i ng   unde r g r a dua t e   s t ud e nt s '   pe r f o r m a nc e   us i ng   e duc a t i o na l   da t a   m i ni ng , C om p ut e r s   &   E duc at i on ,   v o l .   11 3,   pp .   177 - 19 4,   20 17 .   [ 4]   A . P .   A y a l a ,   " E duc a t i o na l   d a t a   M i ni ng :   a   s ur v e y   a nd  a   da t a   m i ni ng - ba s e d   a na l y s i s   o f   r e c e nt   w o r ks ,"   E x pe r t   Sy s t e m s   w i t A p pl i c a t i ons ,   v o l .   4 1,   no .   4,   p p.   14 32 - 146 ,   2014 .     [ 5]   D.   D .   E s s e l ,   &   O . A .   W i l s o n,   " F a c t o r s   A f f e c t i ng   U ni v e r s i t y   S t ude n t s '   U s e   of   M oo dl e :   A E m pi r i c a l   S t u dy   B a s e o n   T A M , "   I nt e r na t i ona l   J our na l   of   I n f or m at i on  an C om m uni c at i on  T e c hnol o gy   E du c at i on  ( I J I C T E ) ,   v o l .   13 ,   no .   1,   pp.   14 - 26 ,   201 7.     [ 6]   G .   G r a y ,   e t .   a l . ,   "   A A ppl i c a t i o o f   C l a s s i f i c a t i o m o de l s   t o   pr e di c t   l e a r ne r   pr o g r e s s i o i t e r t i a r y   e duc a t i o n ,"   A dv an c e   C om pu t i ng   C on f e r e nc e   ( I A C C ) ,   I E E E   I n t e r na t i ona l ,   p p.   5 49 - 554,   2 014 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   ac a de m i c   pe r f or m anc e   e s t i m a t i o m od e l   us i ng  t w s t age   f e at ur e   s e l e c t i on   ( P am e l Chaudh ur y )   1619   [ 7]   M .   K ha n ba b a e i ,   F . M .   S o bha ni ,   M .   A l bo r z i ,   R .   R a df a r ,   " D e v e l o p i n g   a i n t e g r a t e f r a m e w o r f o r   us i ng   da t a   m i n i ng   t e c hni que s   a nd  o nt o l o gy   c o n c e pt s   f o r   pr o c e s s   i m p r o v e m e nt ,"   J our nal   of   Sy s t e m s   a nd  Sof t w ar e ,   v o l .   13 7,     pp.   78 - 95 ,   201 8.   [ 8]   J . P .   M e r i a c ,   " W o r e t h i c   a nd   a c a de m i c   pe r f o r m a nc e :   P r e di c t i ng   c i t i z e n s h i a nd  c o unt e r pr o duc t i v e   b e h a v i o ur ,"   L e ar ni n a nd   I n di v i d ual   D i f f e r e nc e s ,   v o l .   22 ,   no .   4,   pp .   549 - 55 3,   20 12.   [ 9]   W .   X i ng ,   R .   G uo ,   E .   P e t a ko v i c ,   &   S .   G o gg i ns ,   " P a r t i c i p a t i o n - ba s e s t u de n t   f i na l   pe r f o r m a nc e   pr e di c t i o m o de l   t hr o ug i n t e r pr e t a bl e   G e ne t i c   P r o g r a m m i ng:   I nt e g r a t i ng   l e a r n i ng   a na l y t i c s ,   e duc a t i o na l   d a t a   m i n i ng   a nd  t h e o r y ,"   C om put e r s   i n   H um an   B e hav i or ,   v o l .   47 ,   pp .   168 - 181 ,   201 5.   [ 10]   B . E .   C o s t a ,   B .   F o ns e c a ,   M . A .   S a n t a n a ,   F .   A r a ú j o ,   J .   R e g o ,   " E v a l ua t i ng   t he   e f f e c t i v e ne s s   o f   e duc a t i o na l   d a t a   m i n i ng   t e c hni que s   f o r   e a r l y   pr e di c t i o o f   s t ude n t s   a c a de m i c   f a i l u r e   i i n t r o duc t o r y   pr o g r a m m i ng   c o ur s e s ,"   C om put e r s   i n   H um an  B e ha v i o ur ,   v o l .   73 ,   pp .   2 47 - 256 ,   2017 .   [ 11]   X .   W u,   V .   K um a r ,   J .   R .   Q u i n l a n ,   J . ,   " T o 10  a l g o r i t hm s   i da t a   m i n i ng , "   K now l e dge   and   i nf o r m a t i o s y s t e m s ,     v o l .   14,   no .   1 ,   pp.   1 - 37 200 8   [ 12]   S .   G a r c í a ,   J .   L ue ng o ,   F .   H e r r e r a ,   " T u t o r i a l   o pr a c t i c a l   t i p s   o f   t h e   m o s t   i nf l ue n t i a l   d a t a   p r e p r o c e s s i ng   a l g o r i t hm s   i n   da t a   m i ni ng ,"   K now l e dge - B as e d   Sy s t e m s ,   v o l .   98 ,   pp. 1 - 29,   2 016 .   [ 13]   J .   H a n,   M .   K a m be r .   &   J .   P e i ,   " D a t a   P r e p r o c e s s i ng   D a t a   M i n i ng ,"   ( T hi r E d i t i on)   T he   M or ga K au f m ann  Se r i e s   i D at a   M anage m e nt   Sy s t e m s p p.   83 - 12 4 .   [ 14]   P .   C ha u dhu r y   &   H . K .   T r i pa t hy ,   " A e m pi r i c al   s t u dy   on  a t t r i bu t e   s e l e c t i on  of   s t u de nt   pe r f o r m an c e   pr e di c t i o m ode l , "   I n t .   J .   L e ar n i ng   T e c hno l og y ,   v o l .   12,   no .   3 ,   pp.   2 41 -   2 52,   2 01 7.   [ 15]   M .   M a r qu e s ,   M .   C .   N i c o l e t t i   &   M . P .   G ui m a r ã e s ,   " U s i ng   f e a t ur e   s e l e c t i o a l g o r i t hm s   i e duc a t i o na l   d a t a :   T hr e e   c a s e   s t u di e s , "   12 t h   I be r i an   C o nf e r e nc e   on   I nf or m a t i on   Sy s t e m s   and   T e c hnol o gi e s   ( C I ST I ) ,   pp .   1 - 6 ,   2017 .   [ 16]   M .   R a m a s w a m i   &   R .   B ha s ka r a n,   " A   S t udy   o F e a t ur e   S e l e c t i o T e c hni qu e s   i n   E duc a t i o na l   D a t a   M i n i ng ,"   J o ur n al   of   C om pu t i ng ,   v o l .   1,   no .   1 ,   p p.   7 - 11 ,   2009 .   [ 17]   P .   C o r t e z ,   a n A .   S i l v a ,   " U s i ng   D a t a   M i n i ng   t o   P r e di c t   S e c o nda r y   S c hoo l   S t ude n t   P e r f o r m a nc e ,"   i P r oc e e di ngs   o f   5t h   F U t ur e   B U s i ne s s   T E C hno l ogy   C o nf e r e nc e   ( F U B U T E C   2008) ,   p p.   5 - 12,   2 008     [ 18]   N .   N a v e e n,   V .   R a v i ,   C . R .   R a o   &   N .   C ha uha n ,   " D i f f e r e nt i a l   e v o l ut i o t r a i ne r a d i a l   ba s i s   f unc t i o ne t w o r k:   a ppl i c a t i o t o   ba nk r up t c y   pr e di c t i o i b a nks ,"   I nt e r n at i on al   J our nal   o f   B i o - I ns pi r e C om pu t a t i on ,   v o l .   2 ,     no (3 - 4) ,   p p.   22 2 - 232,   2 010 .   [ 19]   C .   C o r t e s   &   V .   V a pn i k ,   " S uppo r t - v e c t o r   n e t w o r ks , "   M a c h i ne   L e ar n i ng ,   v o l .   20 ,   pp .   2 73 - 297 ,   1995 .   [ 20]   P .   D o m i ng o s   &   M .   P a z z a ni ,   " O t he   o pt i m a l i t y   of   t he   s i m pl e   ba y e s i a c l a s s i f i e r   u nde r   z e r o - o ne   l o s s ,"   M ac hi ne   L e ar ni n g ,   v o l .   2 9,   no   ( 2 - 3) ,   pp.   1 03 - 130 ,   1997 .   [ 21]   M .   D a s &   H .   L i u ,   " F e a t ur e   S e l e c t i o f o r   C l a s s i f i c a t i o n, "   I nt e l l i ge nt   D a t a   A na l y s i s ,   v o l . 1 ,   no . 1,   pp .   131 - 15 6,   19 97 .   [ 22]   N . V .   C ha w l a ,   K . W .   B o w y e r ,   L . O .   H a l l ,   a nd  W . P .   K e g e l m e y e r ,   " S M O T E :   S y nt he t i c   M i no r i t y   O v e r - s a m pl i ng   T e c hni qu e , "   J o u r na l   o f   A r t i f i c i a l   I n t e l l i ge nc e   R e s e ar c h ,   v o l .   1 6,   pp .   321 - 35 7,   20 02 .     [ 23]   X.   Y .   Y a ng ,   " D i f f e r e n t i a l   E v o l ut i o n ,   I N a t ur e - I ns pi r e d   O p t i m i z a t i o A l go r i t hm s , "   E l s e v i e r ,   pp .   89 - 97 ,   2 014 .   [ 24]   R .   S t r o a nd   K .   P r i c e ,   " D i f f e r e nt i a l   E v o l ut i o n - A   S i m pl e   a nd  E f f i c i e n t   A da pt i v e   S c he m e   f o r   G l o ba l   O pt i m i z a t i o o v e r   C o nt i nuo us   S pa c e s :   T e c hni c a l   R e po r t   T R - 05 - 01 2 ,"   I n t e r na t i on al   C om pu t e r   S c i e nc e   I ns t i t u t e ,   B e r ke l y ,   1995 .     [ 25]   V .   K o t &   B .   D e s hp a nde ,   " P r e d i c t i v e   a na l y t i c s   a nd  d a t a   m i ni ng:   c o nc e pt s   a n p r a c t i c e   w i t r a p i dm i ne r ,"   Mo r gan   K auf m a nn ,   B o s t o n,   p p. 3 47 - 370 ,   2015 .   [ 26]   M .   Z a f f a r ,   e t . a l . ,   " P e r f o r m a nc e   a n a l y s i s   o f   f e a t ur e   s e l e c t i o a l g o r i t hm   f o r   e duc a t i o na l   da t a   m i n i ng , "   I E E E   C onf e r e nc e   on   B i D at a nd   A na l y t i c s   ( I C B D A ) ,   K uc hi ng ,   M a l a y s i a   pp .   7 - 12 ,   2017 .     [ 27]   P .   C h a udh ur y   &   H .   K .   T r i pa t hy ,   " O pt i m i s i ng   t h e   p a r a m e t e r s   o f   a   R B F N   ne t w o r f o r   a   t e a c h i ng   l e a r n i ng   pa r a di g m , "   I ndo ne s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,   v o l .   15 ,   n o .   1,   pp .   435 - 44 2,   20 19 .   [ 28]   P .   S o m o l ,   B .   B a e s e ns ,   P .   P ud i l ,   J .   V a n t hi e ne n,   " F i l t e r v e r s u s   W r a pp e r ba s e F e a t u r e   S e l e c t i o F o r   C r e di t   S c o r i ng ,"   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   I n t e l l i ge nt   S y s t e m s ,   v o l .   20 ,   no .   1 0 ,   pp .   985 - 999 ,   200 5.   [ 29]   A .   A c ha r y a ,   D .   S i nh a ,   " A ppl i c a t i o o f   F e a t u r e   S e l e c t i o M e t ho ds   i E duc a t i o na l   D a t a   M i ni ng , "   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   C o m pu t e r   A p pl i c a t i on s ,   v o l .   1 03 ,   no .   2 ,   pp .   3 4 - 38 20 14 .   [ 30]   M .   R a m a s w a m y   a nd  R .   B ha s ka r a n ,   " A   S t udy   o f   f e a t ur e   s e l e c t i o t e c hni qu e s   i n   E duc a t i o na l   D a t a   M i n i ng , "   J o ur n al   of   c om p ut i ng ,   v o l .   1 ,   no .   1 ,   pp . 7 - 11 2 009 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.