I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   14 , N o.   6 D e c e m be r   2025 , pp.  5240 ~ 5250   I S S N 2252 - 8938 ,   D O I 10.11591/ ij a i. v 14 .i 6 .pp 5240 - 5250          5240     Jou r n al  h om e page ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   A  w e b - b ase d  l e ar n i n g p l at f or m  t o ass e ss  st u d e n t  p e r f or m an c e   u si n g o n l i n e  se ss i on  ac t i vi t y e n gage m e n t       S h as h ir e k h a   H an u m an t h ap p a 1 , C h e t an P r ak as h 2   1 D e pa r t m e nt  of  C om put e r  S c i e nc e  a nd E ngi ne e r i ng, V i s ve s va r a ya  T e c hnol ogi c a l  U ni ve r s i t y, M ys or e , I ndi a   2 D e pa r t m e nt  of  C om put e r  S c i e nc e  a nd E ngi ne e r i ng,  B a puj i  I ns t i t ut e  of  E ngi ne e r i ng a nd T e c hnol ogy , D a va na ge r e , I ndi a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e M a r   29 2024   R e vi s e M a r   15 2025   A c c e pt e J un   6 2025       Predic ting  student s'   perfo rmanc e   and  engag ement   is  cruc ial  for   ac ademic   eLearning  partners  in  colleges  and   universi ties  as  well  as   st udents  themselves  considering   post - COVID - 19  pandemic  and   university  grant   commis sion  (UGC)  dual  degree  regulati on  era.  An  education al  system' data   on  students’  engagement  in  taking  courses  that  are  significant  component  of  an  institution  of  higher   learning  with  a   cogent  vertical  syllabus   can  be  used  to  make  predictions.  By   examining  how   closely  student' c ourse - taking  act ions  correspond  with  the  requirements  of  the  syllabus,  o ne  can  utilize  the  student' conduct  in  the  cl assroom  and  online  e Learning  w eb  tool  as a predi ctor of  future ach ievement.  This p aper  presents  a study  that  uses an   eLearning  web - based  dataset  to   predict  students'   success  throughout   a   series  of  online  interactive   sessions.  The   dataset  records   how  students   engag with  each  other  during  online  lab   work,  including  how   many  keystroke they  make,  how  long  they  spend  on  each  task,  and  how  well  they  perfo rm  on  exams  overall.  The  current  methods  lack   ac curacy  to  assess  s tudent  performance  and  engagement  with  high  precision.  In  addressing   this   paper  introduces  novel  multi - label  ensemble  learning  (MLEL)  using  X GBoost  (XGB)  and  K - fold  cross  validation.   Experiment  outcome  sho ws  the   proposed  (MLEL - XGB)  achieves  much  improved  outcome  than  other  existin g model s.   K e y w o r d s :   C la s s  i m ba la n c e   E - le a r ni ng w e b por ta l   E ns e m bl e  a lg or it hm   F e a tu r e  i m por ta nc e   M a c hi ne  l e a r ni ng   M ul ti - la be c la s s if ic a ti on   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   S ha s hi r e kha  H a num a nt ha ppa   D e pa r tm e nt  of  C om put e r  S c ie nc e  a nd E ngi ne e r in g, V is ve s v a r a ya  T e c hnol ogi c a U ni ve r s it y   M ys or e , I ndi a   E m a il s ha s hi r e kha _h2k22@ r e di f f m a il .c om       1.   I N T R O D U C T I O N   T he   w id e s pr e a u s e   of   th e   in te r ne a nd  th e   de ve lo pm e nt   of   i nf or m a ti on  te c hnol ogy  ha ve   ha a n   im pa c on  how   bu s in e s s e s   a nd  a c a de m ic s   ga in   knowle dge m ovi ng  a w a f r om   s ta nd a r of f li ne   m ode ls   to   vi r tu a one s   th r ough  th e   us e   of   e L e a r ni ng  w e b - ba s e d/ a ppl ic a ti on - ba s e pl a tf or m s   [ 1] T he   e nt ir e   c ur r ic ul um   ha s   s w it c he to   a onl in e   f or m a t,   pa r ti c ul a r ly   dur in th e   C O V I D - 19  e pi de m ic e m pha s iz in th e   im por ta nc e   of   e L e a r ni ng  pl a t f or m s A lo ngs id e uni ve r s it g r a nt   c om m is s io ( U G C )   a ll ow s   s tu de nt   to   e nr ol f or   tw o   de gr e e s   c ons id e r in one   c onve nt io na of f li ne   a nd  ot he r   th r oug onl in e   por ta l.   T hus it   is   im por ta nt   to   a s s e s s   th e   s tu de nt   e nga ge m e nt   l e ve a nd  th e ir   pe r f or m a nc e   by  e m pl oyi ng  a r ti f ic ia in te ll ig e nc e   te c hni que s N one th e le s s th e r e   a r e   a   lo of   obs ta c le s   in   th e   w a of   de ve lo pi ng  a   le gi ti m a te   a nd  pr e c is e   m ode to   f or e c a s s tu de nt   e nga ge m e nt   le ve a nd  pe r f or m a nc e   [ 2] .   B of f e r i ng  in di vi dua li z e in f o r m a ti on,  a e f f ic ie nt   e va lu a ti on t e c hni que  f or  c om pr e he ndi ng s tu de nt  be ha vi or  vi a  e L e a r ni ng pla tf or m  s tu de nt  e nga ge m e nt  s e s s io n   s tr e a m s  c a n h e lp  i m pr ove  s tu de nt s '  a c a de m ic  pe r f or m a nc e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       A  w e b - bas e d l e ar ni ng plat fo r m  t o as s e s s  s tu d e nt  pe r fo r m anc e  u s in g onli ne  s e s s io   ( Shas hi r e k ha )   5241   O ne   of   th e   m a in   pr obl e m s   of   th e   twe nt y - f ir s c e nt ur i s   de li ve r in pe r s ona li z e c ont e nt   to   s tu de nt s   in   a e - le a r ni ng  pl a tf o r m   ba s e on  th e ir   uni que   be ha vi or   of   s tu de nt   by  a s s e s s in th e ir   e nga ge m e nt   [ 3]   T he   us e   of   a da pt iv e   pe r s ona li z a ti on  te c hni que s   to   c om pr e he nd   le a r ne r   pr of il e s   ha s   be e hi ghl ig ht e [ 4] ,   [ 5] I r e c e nt   ye a r s m ode ls   f or   a na ly z in g s tu de nt   e nga g e m e nt   le ve l   a nd  pr e di c ti ng  s tu de nt   pe r f or m a nc e   a r e   be in g   c r e a te us in da ta   m in in a nd  m a c hi n e   le a r ni ng  [ 6] T hr ough  th e   e s ta bl is hm e nt   of   be ha vi or   pa tt e r ns   f r om   e nga ge m e nt   s e s s io d a ta   [ 7] [ 8] da ta   m in in ha s   be e ut il iz e d   f or   e nha nc in pr e di c ti ve   m ode e f f ic ie nc [ 9]   a nd  to   ga in   va lu a bl e   in s ig ht s   f r om   s tu de nt   e ng a ge m e nt   s e s s io in f or m a ti on  of   e L e a r ni ng  w e b - ba s e to ol s T he  a ppr oa c he s  of  da ta  m in in [ 10]   a nd ma c hi ne  l e a r ni ng  [ 11] [ 13]   s how  gr e a pr om is e  i n a  va r ie ty  of   f ie ld s ,   in c lu di ng  e nt e r pr is e s   a nd  in f or m a ti on  s e c ur it y,  w hi c in c lu d e s   e du c a ti on  da ta   m in in ( E D M )   [ 14] [ 16]   I th e   ne xt   s ub - s e c ti on  th is   r e s e a r c w or s tu di e s   th e   va r io us   r e c e nt   m e th odol ogi e s   de s ig ne to   a n a ly z e   th e   pe r f or m a nc e   s tu de nt   us in m a c hi ne   le a r ni ng  a nd  de e le a r ni ng  ha ve   be e s tu di e a nd  hi ghl ig ht   th e   pr obl e m   a nd mot iv a ti on of  t he  r e s e a r c h w or k.    E D M   [ 17]   ha s   e m e r ge a   ne w   c onc e pt   f or   e nha nc in le a r ni n s ty le   [ 18] unde r s ta ndi ng  be ha vi or ,   e nga ge m e nt   le ve [ 19] ,   a nd  im pr ovi ng  s tu de nt   pe r f or m a nc e   [ 20] T he   E D M   da ta   is   c om pos e of   di f f e r e nt   in f or m a ti on  [ 21]   s uc a s   a dm in is tr a ti on  da ta s tu de nt   s e s s io s tr e a m   a c ti vi ty   [ 22] a nd  s tu de nt   a c a d e m ic   pe r f or m a nc e   a nd  e nga ge m e nt   in f or m a ti on.  U s in th e   r e s ul ts   of   th e ir   m id te r m   e xa m s   a s   pr im a r da ta th e   s tu dy  a im s   to   pr e di c unde r gr a dua te   s tu de nt s '   f in a e xa m   m a r k s T ge ne r a te   pr e di c ti ons it   us e s   a   va r ie ty   of   m a c hi ne   le a r ni ng  te c hni que s ,   in c lu di ng  a s   r a ndom  f or e s t   ( R F ) s uppor ve c to r   m a c hi ne   ( S V M ) n a ïv e   B a ye s   ( N B ) K - ne a r e s ne ig hbor s   ( K N N ) a nd  lo gi s ti c   r e gr e s s io n   ( L R ) T he   a c a de m ic   a c c om pl is hm e nt   gr a de s   of   1854  s tu de nt s   e nr ol le in   a   T ur ki s l a ngua ge - I   c our s e   m a ke   up  th e   da ta s e t.   W it ju s th r e e   pa r a m e te r s m id te r m   e xa m   gr a de s de pa r tm e nt   da ta a nd  f a c ul ty   da ta th e   s ugge s te m ode w a s   a bl e   to   c la s s if obj e c ts   w it a a c c ur a c of   be twe e 70  a nd  75  pe r c e nt E s ta bl is hi ng  a   le a r ni ng  a na ly s is   f r a m e w or in   h ig he r   e duc a ti on  a nd  s uppor ti ng  de c is io n - m a ki ng  pr oc e s s e s pa r ti c ul a r ly   in   id e nt if yi ng  h ig h - r is s tu de nt s   f or   f a il ur e a r e   m a de   pos s ib le   by   th e   f in di ngs   of   th is   s tu dy.  I a c c or da nc e   w it S a udi   A r a bi a onl in e   le a r ni ng  tr a in in r e gul a ti ons th is   s tu dy  pr e s e nt s   a   m a c hi ne   le a r ni ng  s tr a te gy  to   f or e c a s s tu de nt   pe r f or m a nc e   in   a n   onl in e   le a r ni ng  e nvi r onm e nt   vi a   th e   M a h a r a pl a tf or m   a T a if   U ni ve r s it y.  H ybr id   opt im iz a ti on  is   us e d   f or   f e a tu r e   e xt r a c ti on,  w hi le   th e   S V M   m e th od  is   u s e f or   pr e di c ti on.  P r e di c ti ng   a c a de m ic   s uc c e s s   a nd  e va lu a ti ng  th e   qua li ty   c ont r ol   of   onl in e   tr a in in g   c our s e s   a r e   th e   m a in   goa ls S a m pl e   vi e w s   r e ga r di ng  qua li ty   a s s ur a nc e   a r e   a na ly z e us in g   de s c r ip ti ve - a na ly ti c a te c hni que s B br i dgi ng  th e   ga p   be twe e n   s tu de nt   pe r f or m a nc e   pr e di c ti on  a nd  onl in e   le a r ni ng  r e qui r e m e nt s th i s   w or k   im pr ove s   th e   c a li be r   of   onl in e   le a r ni ng.    G r ubov  e al [ 22]   s ugge s te a   m ul ti - out put   hybr id   e ns e m bl e   m ode th a m a ke s   us e   of   in f or m a ti on  f r om   th e   s upe r s ta r   le a r ni ng  c om m uni c a ti on  pl a tf or m   ( S L C P )   to   f or e c a s gr a de s I pr e di c ts   m id te r m   a nd  f in a gr a d e s   us in th e   X G B oos ( X G B )   m ode l,   out pe r f or m in c om pa r a bl e   m ode ls   w it a a c c ur a c of   78.37% F ur th e r m or e th e   g r a di e nt   boos ti ng  m ode out pe r f or m s   c om pa r a bl e   m ode ls   in   m e a s qua r e e r r or   w he u s e to   f or e c a s gr a de s   f or   hom e w or a nd  e xpe r im e nt s T hi s   m ul ti - out put   hybr id   e ns e m bl e   m ode s he ds   li ght   on   how  gr a de  pr e di c ti ons  c a n e nh a nc e  t he  c a li be r  of  s tu de nt  l e a r ni ng a nd t he  e f f ic a c y of  t e a c he r  i ns tr uc ti on.   A ld a lu r   [ 23]   pr ovi de d   E D M   da ta s e c ol le c te f r om   di f f e r e n da ta ba s e s   a nd  e - le a r ni ng  s ys te m s   H e r e  e ns e m bl e  l e a r ni ng c om bi ni ng mul ti pl e  m a c hi ne  l e a r ni ng   m ode m e c ha ni s m  i s  c ons tr uc te d f or  pr e di c ti ng   s tu de nt   pe r f or m a nc e   dur in th e   c our s e T he   out c om e   s how s   e ns e m bl e   m ode out pe r f or m s   ot he r   m ode in   te r m s   of   pr e di c ti on  a c c ur a c y.  S im il a r ly pr e di c ti ng   s tu de nt   pe r f or m a nc e   in   onl in e   in te r a c ti ve   s e s s io ns   us in a   da ta s e ga th e r e f r om   di gi ta e le c tr oni c s   e duc a ti on  a nd  d e s i gn  s ui te s   w a s   th e   m a in   go a of   th e   pr oj e c t.     T he   da ta s e r e c or ds   te xt   e di ti ng,  ke ys tr oke s a c ti vi ty   dur a ti on,  e xa m   r e s ul ts   pe r   s e s s io n,  a nd  s tu de nt   in te r a c ti ons   dur in onl in e   la w or k.  T he   s tu dy  pr e s e nt s   a   pr e di c ti on  m ode m a de   up  of   86  s ta ti s ti c a l   pa r a m e te r s   th a c a be   br oa dl gr oupe in to   th r e e   c a te gor ie s pe r ip he r a a c ti vi ty   c ount ti m in s ta ti s ti c s a nd  a c ti vi ty   ty pe F iv e  w e ll - known  c la s s if ie r s  a r e   us e d,  in c lu di ng   R F   a nd  S V M ,   f or   f e a tu r e   s e le c ti on,  w hi c he lp s   pr e s e r ve   im por ta nt   f e a tu r e s T he   m ode l' s   goa is   to   f or e c a s w he th e r   a   s tu de nt   w il do   w e ll   o r   poor ly .     T he   m ode i s   e va lu a te in   th r e e   di f f e r e nt   c ir c um s ta n c e s ,   a n th e   r e s ul ts   s how   r e m a r ka bl e   c la s s if ic a ti on  a c c ur a c y,  w it R F   e xhi bi ti ng  th e   be s pe r f or m a nc e   a 97.4% H ow e ve r w he da ta   is   im ba la nc e in   na tu r e   th e s e   m ode l   f a il s   to   e s ta bl i s f e a tu r e   im pa c ti ng  in   id e nt if yi ng  th e   e nga g e m e nt   le v e a nd   pe r f or m a nc e   th us , pr ovi de s  poor  c la s s if ic a ti on a c c ur a c ie s   [ 24]   T he   f oc us   of   th e   c ur r e nt   w or is   de ve lo pe a   nove e ns e m bl e   le a r ni ng  m ode th a is   e f f ic ie nt   in   s ol vi ng both bi na r y a nd  m ul ti - la be c la s s if ic a ti on pr obl e m   in  a tt a in in g hi ghe r  pr e di c ti on  a c c ur a c y c ons id e r in bot s tu de nt   e nga ge m e nt   a nd  pe r f or m a nc e   da ta s e in   onl in e   s t ude nt   e L e a r ni ng  w e por ta l.   M ul ti pl e   m a c hi ne   le a r ni ng  m ode ls   a r e   c om bi ne by  e xi s ti ng  m ode ls   to   c r e a te   e ns e m bl e   le a r ni ng.  N one th e le s s th e s e   m ode ls   w or w e ll   f or   bi na r c la s s if ic a ti on  pr obl e m s .   H ow e ve r th e y   pe r f or m   poor ly   w he a ppl ie to   m ul ti - la be c la s s if ic a ti on  pr obl e m s   th a t a ke   da t a   im ba la nc e   in to   a c c ount   [ 2 5] T he   dr a w b a c ks   dr iv e   th is   s tu dy' s   e f f or ts   to   e nha nc e   e n s e m bl e   a ppr oa c to   c r e a te   a   be tt e r   s tu de nt   pe r f or m a nc e   a nd  e ng a ge m e nt   pr e di c ti on  m ode l.   T hi s   pa pe r  f ir s pr e s e nt s   an   e L e a r ni ng w e b por ta f r a m e w or k e m pl oyi ng a r ti f ic ia in te ll ig e nc e  t e c hni que  l e ve r a gi ng  nove e ns e m bl e   le a r ni ng  n a m e ly   m ul ti - la be e n s e m bl e   le a r ni ng   ( M L E L )   m ode to   a s s e s s   s tu de nt   e ng a ge m e nt   a nd  pe r f or m a nc e T he   e ns e m bl e   m ode is   c r e a te u s in r e f in e X G B   a lg or it hm .   L a te r f e a tu r e   e ns e m bl e   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 14 , N o.  6 D e c e m be r   20 25 5240 - 5250   5242   c r e a te to   id e nt if th e   us e f ul   f e a tu r e   e m pl oyi ng  K - f ol c r os s   va li da ti on  a nd  f in a ll y,  th e   m ul ti - la be c la s s if ie r   is  c ons tr uc te d. R e s e a r c s ig ni f ic a nc e :     T he  w or k i nt r oduc e M L E L   le ve r a gi ng r e f in e d X G B  m ode a n d K - f ol d c r os s  va li da ti on.     T he   w or a na ly z e bot pe r f or m a nc e   a nd  e nga ge m e nt   da ta s e t.   N pr io r   w o r ha s   a na ly z e bot h   da ta s e ts  t og e th e r . T hi s   s how s  r obus tn e s s  of  pr opos e d m ode l.     T he  r e s ul s how s  t he  pr opos e d m od e a c hi e ve s  m uc h be tt e r  pe r f or m a nc e  t ha n e xi s ti ng me th ods .   T hi s   pa p e r   or ga ni z e   a s   f ol lo w s s e c ti on  two,   th e   pr opos e d   w e b - ba s e le a r ni ng  to ol   to   a s s e s s   s tu de nt   pe r f or m a nc e   us in onl in e   s e s s io n   a c ti vi ty   e nga g e m e nt I s e c ti on  th r e e th e   out c om e   of   pr opos e M L E L   m ode is   s tu di e on  di f f e r e nt   da ta s e a nd  m e th odol ogi e s T he   la s s e c ti on  th e   c ont r ib ut io of   w or is   pr ovi de d, f ol lo w e d by f ut ur e  e nha nc e m e nt .       2.   P R O P O S E D   M E T H O D   I th is   s e c ti on,  a   w e b - ba s e le a r ni ng  to ol   de s ig ne i s   in tr oduc e to   e va lu a te   s tu de nt   pe r f or m a nc e   th r ough  th e ir   e nga ge m e nt   in   onl in e   s e s s io ns a s   il lu s tr a te d   in   F ig u r e   1.  T e nha nc e   th e   a c c ur a c of   pe r f or m a nc e   a s s e s s m e nt   a nd  ga uge   e ng a ge m e nt   le ve l s w e   pr opos e   a   nove e ns e m bl e   le a r ni ng  m ode   th a r e f in e s   X G B   th r ough  K - f ol d   c r os s - va li da ti on   ( C V ) B in te gr a ti ng  th e s e   te c hni que s w e   a im   to     pr ovi de   a   r obus a nd  c om pr e he ns iv e   a ppr oa c f or   a na ly z in s t ude nt   e nga ge m e nt   a nd  pe r f or m a nc e   in   onl in e   le a r ni ng e nvi r onm e nt s .           F ig ur e  1 .   e L e a r ni ng w e b por ta to  a s s e s s  s tu de nt  pe r f or m a nc e  a nd e nga ge m e nt  us in M L E L   X G B  m ode l       2.1.  Re f in e d   X G B oos t   m od e l   T he   X G B   tr e e   a lg or it hm   r e pr e s e nt s   a e nha nc e ve r s io of   th e   pr e vi ous   gr a di e nt - boos ti ng  a ppr oa c h   [ 25] I in vol ve s   th e   a ggr e ga ti on  of   le s s   e f f e c ti ve   c la s s if ie r s   to   f or m   a   r obus c la s s if ie r r e s ul ti ng  in   im pr ove c la s s if ic a ti on  r e s ul t s L e us   c ons id e r   a   d a ta s e d e not e a s   E th a r e pr e s e nt s   a ongoing  s tr e a m   of   le a r ni ng  s e s s io in f or m a ti on.  T hi s   da ta s e c ons is ts   of   o   e xa m pl e s w he r e   e a c s a m pl e   is   r e pr e s e nt e by  a   pa ir   ( y j , z j ) H e r e y j   r e pr e s e nt s   a   ve c to r   of   n   f e a tu r e s a nd  z j   r e pr e s e nt s   a   la be a s s oc ia te w it th e   e xa m pl e T h e   va r ia bl e   z ̂ j   is  ut il iz e d t o de not e  t he  e xpe c t e d r e s ul ge ne r a te d by the   a ppr oa c h i ( 1) .     z ̂ j =   L l 1 g l ( y j ) , g l G   ( 1)     T he   te r m   g l   r e f e r s   to   a in d e pe nde nt   r e gr e s s io n - tr e e w hi le   g l ( y j )   de not e s   th e   c or r e s ponding  pr e di c ti on  r e s ul ts   ge n e r a te by  th e   l th   tr e e   f or   th e   j th   s a m pl e   a s  s ho w in   ( 2) I th e   c ont e xt   of   th is  s tu dy,  it   is   obs e r ve th a f or   e a c tr e e de not e a s   g ( y ) th e r e   e xi s ts   s om e   a gr e e m e nt   r e ga r di ng  th e   le a f - w e ig ht r e pr e s e nt e by   x a nd  th e   s tr uc tu r e   va r ia bl e ,   de not e a s   t T he   r e gr e s s io n - tr e e de not e d   a s   g l a lo ngs id e   it s   c or r e s ponding f unc ti on c a n both be  a c qui r e d by mi ni m iz in g t he  obj e c ti ve - f unc ti on   pr e s e nt e d i n ( 3) .     G = { g ( y ) = x t ( y ) }   ( 2)     O =   o j = 1 m ( z j , z ̂ j ) +   L l = 1 β ( g l )   ( 3)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       A  w e b - bas e d l e ar ni ng plat fo r m  t o as s e s s  s tu d e nt  pe r fo r m anc e  u s in g onli ne  s e s s io   ( Shas hi r e k ha )   5243   I th is   s tu dy,  th e   va r ia bl e   m   is   de f in e to   be   th e   in it ia tr a in in g - lo s s   f unc ti on,  w hi c is   ut il iz e to   qua nt if y t he  di f f e r e nc e  be twe e n t he  pr e di c te d outc om e , de not e d  a s   z ̂ j , a lo ng w it h  t he  a c tu a out c om e , de not e d   a s   z j T m it ig a te   th e   is s ue   of   ove r - f it ti ng,  r e s e a r c he r s   of te e m pl oy  a   va r ia bl e   de not e a s   β   to   pe na li z e   th e   c om pl e na tu r e   of   a   pr e di c ti ve   a ppr oa c h.  T hi s   a ppr oa c s e e ks   to   a c hi e ve   a   ba la n c e   b e twe e n   a ppr oa c h   c om pl e xi ty   a nd  ge ne r a li z a ti on  pe r f or m a nc e B in t r oduc in a   pe na lt te r m th e   a ppr oa c h' s   a bi li ty   to   f it   noi s e   or   ir r e le va nt   f e a tu r e s   in   th e   d a ta   i s   r e duc e d,   th us   im pr ovi ng  it s  a bi li ty   to   m a ke   a c c ur a te   pr e di c ti ons   on  uns e e n   da ta . T he  e v a lu a ti on of   β   is  gi ve n a s   s how n i n ( 4) .     β ( g l ) = δ U + 1 2 μ x 2   ( 4)     T he   r e gul a r iz a ti on - va r ia bl e   i s   de not e d   by  δ   a nd  μ w hi le   th e   le a f ' s - s iz e   is   r e pr e s e nt e by   U A ddi ti ona ll y,  th e   r a nki ng  f or   va r io us   le a ve s   is   de not e by  x T he   c ons tr uc ti on  of   a ny  e n s e m bl e - tr e e   is   a c hi e ve d by me a ns  of  a  s um m a ti on me th od. T he  a nt ic ip a te d r e s ul ts  f or  t he   j th   s a m pl e  dur in g t he   u th   it e r a ti on,  de not e a s   z ̂ j ( u ) ne c e s s it a t e s   th e   in c lu s io of   g u   in   or de r   to   m in im iz e   th e   s pe c if ie f unc ti on  a s   s how in   ( 5) .   T he   a f or e m e nt io ne e qua ti on  c a be   r e duc e by  e m pl oyi ng  th e   te c hni que   of   r e m ovi ng  th e   s ta bl e   va r ia bl e   us in g t he  s e c ond - or de r  T a yl or ' s   e xpa ndi ng, whic h c a n b e  e xpr e s s e d i n ( 6) .     O ( u ) =   o j = 1 m ( z j , z ̂ j ( u 1 ) + g u ( y j ) ) + β ( g l )   ( 5)     O ( u ) =   o j = 1 [ h j g j ( y j ) + 1 2 i j g u ( y j ) 2 ] + β ( g l )   ( 6)     T he   va r ia bl e   h j   is   us e to   de not e   th e   in it ia o r de r - gr a di e nt   w it r e ga r to   m a nd  it s   de f in e d   is   gi ve n   a s   s ho w in   ( 7) T h e   va r ia bl e   i j   is   u s e to   d e not e   th e   ne xt   or de r - gr a di e nt   w it r e ga r to   m a nd  it s   de f in e d   is   gi ve a s   s how in   ( 8) H e nc e th e   obj e c ti ve - f unc ti on  pa r a m e te r s   of   th e   pr e di c ti ng  a ppr oa c a r e   m a th e m a ti c a ll y r e pr e s e nt e d by the   s ubs e qu e nt  e qua ti on a s  i n ( 9 ) .     h j = z ̂ j ( u 1 ) m ( z j , z ̂ j ( u 1 ) )   ( 7)     i j = z ̂ j ( u 1 ) 2 m ( z j , z ̂ j ( u 1 ) )   ( 8)     O ( u ) =   o j = 1 [ h j g j ( y j ) + 1 2 i j g u ( y j ) 2 ] + δ U + 1 2 μ   U k = 1 x k 2   ( 9)     T he   f or m ul a   m e nt io ne a bov e   is   r e pr e s e nt e d   in   it s   s im pl e s f or m   a s   s how in   ( 10) T he   s a m pl e   c ol le c ti on  of   le a f   k de not e a s   J k is   r e pr e s e nt e in   th e   f ol lo w in m a nne r   a s   s how in   ( 11) T he   tr e e - s iz e de not e by  r is   a s s um e to   be   f ix e d.  I n   or de r   to   de te r m in e   th e   id e a w e ig ht s x k f or   le a f   j th e   f o ll ow in e qua ti on  is   e m pl oye a s   s how in   ( 12) T he   id e a w e ig ht   va lu e s   f or   e a c tr e e - s iz e   a r e   th e de r iv e in   ( 13) .   T he  va r ia bl e   H k   is  de not e d i n t he  f ol lo w in g m a nne r  a s  s how n i n ( 1 4) . T he  va r ia bl e   I k   is  de not e d i n ( 15) .     O ( u ) =   U j = 1 [ (     j J k h j ) x j 1 2 (     j J k i j + μ ) x k 2 ] + δ U   ( 10)     J k = { r ( y j = k ) }   ( 11)     x k = H k I k + μ   ( 12)     O = 1 2   U k 1 H k 2 I k + μ + δ U   ( 13)     H k =     j J k h j   ( 14)     I k =     j J k i j   ( 15)     T he   O   m e tr ic   is   ut il iz e to   e va lu a te   th e   c ha r a c te r is ti c s   of   tr e e   r w it a   lo w e r   va lu e   in di c a ti ng  a   m or e   f a vor a bl e   tr e e   or ga ni z a ti on.  W hi le   X G B   a ppr oa c h   a r e   kn ow f or   th e ir   e f f ic ie nc in   a c hi e vi ng  e xc e ll e nt   f or e c a s ti ng  a c c ur a c y,  it   is   im por ta nt   to   not e   th a th e m a e n c ount e r   c ha ll e nge s   in   s c e na r io s   w h e r e   f e a tu r e   s e le c ti on  is   in a de qua te   or   w he ne ve r   de a li ng  w it im ba la nc e in f or m a ti on  c ons id e r in m ul ti - la be l   c la s s if ic a ti on  pr obl e m I s uc c a s e s th e   pr e di c ti on  a c c ur a c o f   X G B   a ppr oa c he s   m a e xpe r ie nc e  a   de c r e a s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 14 , N o.  6 D e c e m be r   20 25 5240 - 5250   5244   in   pe r f or m a nc e T h e   s ub s e que nt   s ub s e c ti on  w il f oc us   on   th e   m ode li ng  of   a e f f ic ie nt   f e a tu r e   s e l e c ti on  te c hni que  t hr oughout t he  t r a in in g i nf or m a ti on, a s  a  m e a ns  of  s o lv in g t he  m ul ti - la be c la s s if ic a ti on pr obl e m     2.2.  M u lt i - la b e e n s e m b le  l e ar n in g m od e l   I th is   s tu dy,  w e   pr opos e   a   m odi f ic a ti on  f or   th e   f e a tu r e - s e le c ti on  m e th od  of   th e   c onve nt io na   X G B   a ppr oa c in   or de r   to   pe r f or m   c la s s if ic a ti on  on  m ul ti - la be da ta s e t.   O ur   a im   is   to   e nha n c e   th e   f e a tu r e - im por ta nc e   r e s ul t,   th e r e by  le a di ng   to w a r ds   a n   e nha nc e pr e d ic ti on  a ppr oa c h.  I th is   w or a   nove K - f ol c r os s   va li da ti on  a ppr oa c is   in tr oduc e by  m odi f yi ng  th e   be lo w   s ta nda r K - f ol c r os s   va li da ti on  c ons id e r in g   gr id  s iz e  of   l   a s  s how n i n ( 16) .     CV ( σ ) = 1 M   K k = 1     j G k P ( b j , g ̂ σ k ( j ) ( y j , σ ) )   ( 16)     N e ve r th e le s s it   is   im por ta nt   to   not e   th a th e   a f or e m e nt io ne e q ua ti on  doe s   not   e xpl ic it ly   s pe c if th e   pa r ti c ul a r   f e a tu r e ( s )   th a t   e xe r in f lu e nc e   on  th e   c or r e c tn e s s   of   th e   pr e di c ti ve   a ppr oa c h.  T hi s   s tu dy  a im s   to   in ve s ti ga te   th e   im pl e m e nt a ti on  of   a   r obu s C V   te c hni que   c oup le w it a e f f ic ie nt   f e a tu r e - s e le c ti on  m e th od   to   e nha nc e   pr e di c ti ve   a c c ur a c y.  T h e   pr opos e a ppr oa c h   i s   de s ig ne to   in c or por a te   f e a tu r e s   th a ha ve   a   s ig ni f ic a nt  e f f e c on t he  pr e di c ti ve  pe r f or m a nc e . T hi s  i s   e va lu a t e d us in g ( 17) .     CV ( σ ) = 1 SM   S s = 1   K k = 1     j G k P ( b j , g ̂ σ k ( j ) ( y j , σ ) )   ( 17)     I ( 17) th e   p r oc e s s   of   s e le c ti ng  th e   opt im a va lu e   f or   σ ̂   in   or de r   to   opt im iz e   th e   le a r ne r ' s   pr e di c ti ve   a ppr oa c h   is   a c hi e ve th r ough  th e   f ol lo w in a s   gi ve ( 18) I ( 18) M   r e pr e s e nt s   th e   s iz e   of   th e   tr a in in g - s e unde r   c ons id e r a ti on.  T h e   f unc ti on  P ( )   is   us e f or   de f in in th e   lo s s - f unc ti on,  w hi le   th e   f unc ti on  g ̂ σ k ( j ) ( )   is   e m pl oye f or   c a lc ul a ti ng  th e   c oe f f ic ie nt s .   T h e   s e le c ti on  of   e f f e c ti ve   f e a tu r e s   in   de v e lo pi ng  a   le a r ne r ' s   pe r f or m a nc e  pr e di c ti ve  a ppr oa c h   is  a c c om pl i s he d us in g t he  t e c hni que  of  r a nki ng  r ( ) , a s  i ndi c a te in  ( 19) .     σ ̂ = CV s ( σ )   ( 18)     r ( a ) = { 0     if   n j   is   not   s e l e c t e d     1       if   n j   is   s e l e c t e d   as   o p t i m a l   p r e di c t i o n   m o de l   j = 1 , 2 , 3 , , n   ( 19)     T he   f ol lo w in e qua ti on   is   us e f or   c on s tr uc ti on  of   th e   f e a tu r e - s ubs e a s   s ho w in   ( 20) T he   opt im a l   f e a tu r e s w hi c a c hi e ve s   th e   hi ghe s r a nk,  is   de te r m in e by  c ons id e r in m ul ti pl e   in s ta nc e s   of   K fo l d s   T hi s   is   e va lu a te us in ( 21) N e xt th e   c a lc ul a ti on  is   pe r f o r m e to   de te r m in e   th e   f r e que nc of   a   s pe c if ic   f e a tu r e   be in c hos e w it hi K   f e a tu r e - s ubs e ts   th a ha ve   th e   hi gh e s r a nk.  T he   f in a li z e f e a tu r e - s ubs e c a be   de r iv e us in th e   ( 22) T h e   f unc ti on  f s ( )   r e pr e s e nt s   a   s c e na r io   in   w hi c th e   n th   f e a tu r e   i s   e it he r   c hos e or   not . T hi s  i s   s c ie nt if ic a ll y de not e d a s  ( 23) .     F s = { r ( n 1 ) , r ( n 1 ) , , r ( n n ) }   ( 20)     F s k = { r ( n 1 ) , r ( n 1 ) , , r ( n n ) }   ( 21)     F s f i n a l = { f s ( p 1 ) , f s ( n 2 ) , , f s ( n n ) }   ( 22)     F s ( a ) = { 0       if   q j   is   c ho s e n   l e s s e r   t ha n   K 2   t im e s       j = 1 , 2 , 3 , , n   1     if   q j   is   c ho s e n   g r e a t e r   or   e q ua l   to   K 2   t im e s , j = 1 , 2 , 3 , , n   ( 23)     T he   pr e c e di ng   e qua ti on  is   ut il iz e d   to   ge ne r a te  a   gr oup  of   n   c hos e f e a tu r e s in   w hi c n th   r e pr e s e nt s   th e  f r e que nc y of  f e a tu r e  s e le c ti on. T he  t r a in in g s e us e d i n t hi s   s tu dy i s  a  gr oup tha ha s  be e n c a r e f ul ly  c hos e n   to   in c lu de   onl r e le v a nt   f e a tu r e s .   T hi s   a ppr oa c h   a im s   to   c on s tr uc a   le a r ne r ' s   pr e di c ti ve   a ppr oa c th a t   is   bot h   e f f ic ie nt   a nd  a c c ur a te T m it ig a te   th e   im pa c of   va r ia bi li ty   th r oughout  th e   tr a in in s ta ge ,   th e   K fo l d s   te c hni que   is   e m pl oye by  it e r a ti ve ly   r e pe a ti ng  th e   s te ps   S   nu m e r ous   ti m e s A ddi ti ona ll y,  w it th e   goa to   m in im iz e   va r ia bi li ty a   pa r ti c ul a r   gr oup  of   f e a tu r e s   w il be   c hos e ba s e on  th e   e qu a ti ons   out li ne d.    T he   da ta s e E   is   r e duc e to   E   by  s e le c ti ve ly   r e ta in in f e a tu r e s   ba s e on  th e   c r it e r ia   de f in e in   ( 23 ) T he   r e s ul ti ng  da ta s e t,   de not e a s   E is   obt a in e by  in c lu di ng  onl th e   in s ta nc e s   f r om   E   th a s a ti s f th e   c ondi ti ons   s pe c if ie d by  n . T he  K - f ol ds  m e th od i s  a na ly z e d i n t he  s a m e  w a a s  ( 17) . T he  E P M  da ta s e t,  de not e a s   E ( k ) is  ut il iz e d f or   tr a in in g pu r pos e s  by e li m in a ti ng t he   k th   s e c ti on. T he  r e m a in in g s e c ti on,  E ( k ) , i s  r e s e r ve d a s  t he   te s ti ng  in f or m a ti on  s e t.   T hi s   pr oc e s s   is   r e pe a te f or   e a c va lu e   of   k   f r om   1   to   K T he   f ol lo w in pha s e s   a r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       A  w e b - bas e d l e ar ni ng plat fo r m  t o as s e s s  s tu d e nt  pe r fo r m anc e  u s in g onli ne  s e s s io   ( Shas hi r e k ha )   5245   e xe c ut e in   a   c ont in ua w a y,  th r ough  a   pr e de te r m in e s iz e   de not e a s   S I or de r   to   opt im iz e   va r ia bl e s w e   it e r a te   over   a   gr id   of   s iz e   L de not e by  th e   va r ia bl e   l r a ngi ng  f r om   1   to   L T he   de ve lo pm e nt   of   a   pr e di c ti on   a ppr oa c h i s  a c hi e v e d t hr ough the  ut il iz a ti on of  t he  ( 24) .     g ̂ σ l = g ̂ ( E ( k ) ; σ l )   ( 24)     I or de r   to   c a lc ul a te   th e   e r r or us e   th e   lo s s - f unc ti on  e qua ti ons   gi ve be lo w   f or   a   va r ie ty   of   l   va lu e s   a nd  im pl e m e nt   g ̂ σ l   to   th e   tr a in in da ta s e E ( k )   a s   s how in   ( 25) C a lc ul a te   th e   K fo l d   CV - e r r or   w it h   va r yi ng  va lu e s   of   th e   opt im iz a ti on  va r ia bl e   L   a s   s how in   ( 26) U ti li z in g   a   s e que nt ia C V   m e th od,  th e   c a lc ul a ti on  of   C V   e r r or   is   a s   s how in   ( 27) U s e   th e   s ub s e que n e qua ti on  to   de te r m in e   th e   opt im um   va lu e   f or   th e  opt im iz a ti on va r ia bl e  f or  a  gi ve n r a nge  of  l  va lu e s  a s   s how n  i n ( 28) .     E σ l = P ( b j , g ̂ ( E ( k ) ; σ l ) )   ( 25)     CV ( g ̂ ; σ l ) = 1 M   K k = 1     j E ( k ) P ( b j , g ̂ ( E ( k ) ; σ l ) )   ( 26)     CV S ( g ̂ ; σ l ) = 1 KS   S s = 1   K k = 1     j E ( k ) P ( b j , g ̂ ( E ( k ) ; σ l ) )   ( 27)     σ ̂ = CV S ( g ̂ ; σ l )   ( 28)     T he   f in a pr e di c ti on   a ppr oa c i s   obt a in e d   by  c onf ig ur in th e   opt im um   va lu e s   of   im pr ovi ng  pa r a m e te r s   a s   a obj e c ti ve - f unc ti on  a nd  th e m in im iz in it   us i ng  a   gr a di e nt - de c e nt   a ppr oa c h.  T r e duc e   th e   a m ount   of   unpr e di c ta bi li ty   in   th e   pr e di c ti on  a ppr oa c w hi le   ta ki ng  in to   a c c ount   di s ti nc f ol ds s ta ge   of   tr a in in in vol ve s   bui ld in K - f ol ds   a nd  it e r a ti ng  on  th e m   S   ti m e s S ta ge   in c or por a te s   a   s e le c gr oup  of   f e a tu r e s   in to   th e   f in a f o r e c a s ti ng  a ppr oa c h,  he lp in to   lo w e r   v a r ia ti on  in   th e   pr oc e s s T hus w he c om pa r e d   to   s ta te - of - th e - a r e ns e m bl e   a nd   M L - ba s e s tu de nt   pe r f or m a nc e   a nd  e nga ge m e nt   pr e di c ti ve   a ppr oa c he s   th e   pr e s e nt e M L E L - ba s e s tu de nt   p e r f or m a nc e   a nd  e nga g e m e nt   pr e di c ti ve   a ppr oa c gr e a tl e nha n c e s   a c c ur a c y a s  pr ove d i f ol lo w in g   s e c ti on.       3.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T he   s e c ti on  s tu di e s   th e   c la s s if ic a ti on  pe r f or m a nc e   a c hi e ve u s i ng  pr opos e M L E L   us in X G B   ove r   ot he r   e xi s ti ng  a ppr oa c he s   li ke   X G B - ba s e d,  a nd  m ul ti - s pl it   opt i m iz a ti on  ( M S O ) R F - e ns e m bl e ,   a nd  two - la ye r   e ns e m bl e   ( T L E ) E xpe r im e nt s   a r e   c onduc te on  m ul ti - la be pe r f or m a nc e   a nd  e nga ge m e nt   da ta s e t.     M or e   de ta il s   of   da ta s e c a n   be   obt a in e d.   T h e   f ol lo w in m e tr ic s   a r e   us e d   f or   va li da ti ng  m ode ls .   T he   a c c ur a c is   c om put e a s   s how in   ( 29) W he r e   T P   de f in e s   tr ue   pos it iv e F P   de f in e s   f a ls e   pos it iv e T N   de f in e s   tr ue   ne ga ti ve a nd  F N   de f in e s   f a ls e   ne ga ti ve T he   r e c a ll   is   c om put e a s   s how in   ( 30) T he   pr e c is io is   c om put e d   a s  s how n i n ( 31) . T he  F 1 - s c or e  i s  c om put e d a s  s how n i n ( 32) .     Ac c ur a c y = TP + TN TP + FP + TN + FN   ( 29)     R e c a l l = TP TP + FN   ( 30)     P r e c is io n = TP TP + FP   ( 31)     F1 s c o r e = 2 × P r e ci s io n × S e n s iti v ity P r e ci s io n × S e n s iti v ity   ( 32)     3.1.   S t u d e n t   p e r f or m an c e  an al ys is   T he   s tu de nt   pe r f or m a nc e   a na ly s is   is   done   us in pe r f or m a nc e - or ie nt e da ta s e obt a in e d.  V a r io us   m ode ls   li ke   X G B - ba s e d,   a nd  M S O R F - e ns e m bl e ,   a nd  T L E   a r e   us e d   to   c om pa r e   w it h   c la s s if ic a ti on  out c om e   of   pr opos e M L E L - X G B T he   F ig ur e   2   s how s   th e   a c c ur a c out c om e   a c hi e ve d   us in di f f e r e nt   m ode l s   T he   r e s ul s how s   th e   pr opos e M L E L - X G B   a c hi e ve s   a a c c ur a c of   0.9995  a nd  th e   ne xt   be s r e s ul is   a c hi e ve d us in R F - e ns e m bl e  w it h 0.974, XG B  w it h 0.971, T L E  w it h 0.85 ,   a nd M S O  w it h 0.65.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 14 , N o.  6 D e c e m be r   20 25 5240 - 5250   5246       F ig ur e  2. A c c ur a c y outc om e s  t o a s s e s s   s tu de nt  pe r f or m a nc e  us i ng s e s s io n a c ti vi ty       F ig ur e   s how s   th e   p r e c is io out c om e   a c hi e ve us in di f f e r e nt   m ode ls T he   r e s ul s how s   th e   pr opos e M L E L - X G B   a c hi e ve s   a n   a c c ur a c of   0.9989  a nd  th e   ne xt   b e s r e s ul is   a c hi e ve d   us in   RF - e ns e m bl e   w it 0.974,  X G B   w it 0.97,  M S O   w it 0.867 ,   a nd  T L E   w it 0.86.  F ig ur e   s how s   th e   r e c a ll   out c om e   a c hi e ve u s in di f f e r e nt   m ode ls th e   r e s ul s how s   th e   pr opos e M L E L - X G B   a c hi e ve s   a a c c ur a c y   of  1 a nd t he  ne xt  be s r e s ul is  a c hi e ve d us in g R F - e ns e m bl e  w it h 0.974, X G B  w it h 0.974,  T L E  w it h  0.94 ,   a nd   M S O  w it h 0.857.           F ig ur e  3. P r e c is io n outc om e s  t o a s s e s s  s tu de nt  pe r f or m a nc e  us i ng s e s s io n a c ti vi ty           F ig ur e  4. R e c a ll  out c om e s  t o a s s e s s   s tu de nt  pe r f or m a nc e  us in s e s s io n a c ti vi ty       F ig ur e   s how s   th e   F 1 - s c or e   out c om e   a c hi e ve us in di f f e r e nt   m ode ls T he   r e s ul s how s   th e   pr opos e M L E L - X G B   a c hi e ve s   a n   a c c ur a c of   0.9991  a nd  th e   ne xt   b e s r e s ul is   a c hi e ve d   us in   RF - e ns e m bl e   w it 0.974,  X G B   w it h   0.97,  T L E   w it 0.9 ,   a nd  M S O   w it 0.857.  T a bl e   s how s   th e   0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 R F - E ns e mble M S O T L E XGB M L E L - X G B A c c u r a c y P r e di c i t v e   m ode l A ccu racy   (perform an ce) R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B P r e c i s i on   v a l u e P r e di c t i on   m ode l s Preci si on   (perform an ce) R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B R e c a ll P r e di c t i on   m ode l s Recal l   (perform an ce) R F - E n s e m b l e M S O T L E XGB M L E L - XGB Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       A  w e b - bas e d l e ar ni ng plat fo r m  t o as s e s s  s tu d e nt  pe r fo r m anc e  u s in g onli ne  s e s s io   ( Shas hi r e k ha )   5247   c om pa r a ti ve   s tu dy  of   a ll   m e tr ic s   of   di f f e r e nt   c la s s if ic a ti on  m ode te s ti ng  on  pe r f or m a nc e   r e la te da ta s e t.     T he   ove r a ll   r e s ul ts   a c hi e ve s how   th e   pr opos e m ode l   a c hi e v e s   m uc hi ghe r   a c c ur a c y,  pr e c is io n,  r e c a ll ,   a nd   F1 - s c or e  i n c om pa r is on w it h X G B - ba s e d, M S O , R F - ba s e d ,   a nd  T L E .           F ig ur e  5. F 1 - s c or e  out c om e s  t o a s s e s s   s tu de nt  pe r f or m a nc e  us in g s e s s io n a c ti vi ty       T a bl e  1. C om pa r a ti ve   s tu dy f or  pe r f or m a nc e  da ta s e t   P r e di c t i ve  m ode l   A c c ur a c y   P r e c i s i on   R e c a l l   F 1 - s c or e   RF - e ns e m bl e   0.974   0.974   0.974   0.974   M S O   0.8   0.917   0.353   0.857   T L E   0.86   0.86   0.95   0.9   XGB   0.967   0.972   0.97   0.971   M L E L - XGB   0.9992   0.999   0.9992   0.9991       3.2.   S t u d e n t  e n gage m e n t  an al ys is   T he   s tu de nt   e nga ge m e nt   a n a ly s is   i s   done   us in e nga ge m e n t - or ie nt e da ta s e obt a in e d.  V a r io us   m ode ls   li ke   X G B - ba s e d,  M S O R F - ba s e d ,   a nd   T L E   a r e   us e to   c om pa r e   w it c l a s s if ic a ti on  out c om e   of   pr opos e M L E L - X G B T he   F ig ur e   6 s how s   th e   a c c ur a c out c o m e   a c hi e ve d   us in g   di f f e r e nt   m ode ls th e   r e s ul s how s   th e   pr opos e M L E L - X G B   a c hi e ve s   a a c c ur a c of   0.9 992  a nd  th e   ne xt   be s r e s ul is   a c hi e ve u s in RF - e ns e m bl e  w it h 0.974, XG B  w it h 0.967, T L E  w it h 0.86 ,   a nd M S O  w it h 0.8.           F ig ur e  6. A c c ur a c y outc om e s  t o a s s e s s   s tu de nt  pe r f or m a nc e  us i ng s e s s io n a c ti vi ty       F ig ur e   s how s   th e   pr e c is io out c om e   a c hi e ve us in di f f e r e nt   m ode ls T he   r e s ul s how s   th e   pr opos e M L E L - X G B   a c hi e ve s   a a c c ur a c of   0.999  a nd  th e   n e xt   be s r e s ul is   a c hi e ve us in R F - e ns e m bl e   w it 0.974,  X G B   w it 0.972,  M S O   w it 0.917 ,   a nd   T L E   w it 0.86.  F ig ur e   s how s   th e   r e c a ll   out c om e   a c hi e ve u s in di f f e r e nt   m ode ls th e   r e s ul s how s   th e   pr opos e d   M L E L - X G B   a c hi e ve s   a a c c ur a c of   0.9992   a nd t he  ne xt  be s r e s ul is  a c hi e ve d us in g R F - e ns e m bl e  w it h 0.9 74, XG B  w it h 0.97,  T L E  w it h 0.95 ,   a nd M S O   w it h 0.353.     0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B F1 - s c or e P r e di c i t v e   m ode l F - sco re  (per form an ce) R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B A c c u r a c y P r e di c i t v e   m ode l A ccu racy   (en gag em en t) R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 14 , N o.  6 D e c e m be r   20 25 5240 - 5250   5248       F ig ur e  7. P r e c is io n outc om e s  t o a s s e s s  s tu de nt  pe r f or m a nc e  us i ng s e s s io n a c ti vi ty           F ig ur e  8. R e c a ll  out c om e s  t o a s s e s s   s tu de nt  pe r f or m a nc e  us in s e s s io n a c ti vi ty       F ig ur e   s how s   th e   F 1 - s c or e   out c om e   a c hi e ve u s in di f f e r e nt   m ode ls T he   r e s ul s how s   th e   pr opos e M L E L - X G B   a c hi e ve s   a n   a c c ur a c of   0.9991  a nd  th e   ne xt   b e s r e s ul is   a c hi e ve d   us in   RF - e ns e m bl e   w it 0.974,  X G B   w it 0.971,  T L E   w it 0.9 ,   a nd  M S O   w it 0.857.  T a bl e   s how s   th e   c om pa r a ti ve   s tu dy  of   a ll   m e tr ic s   of   di f f e r e nt   c la s s if ic a ti on  m ode te s ti ng  on  pe r f or m a nc e   r e la te da ta s e t.     T he   ove r a ll   r e s ul ts   a c hi e ve s how   th e   pr opos e m ode l   a c hi e v e s   m uc hi ghe r   a c c ur a c y,  pr e c is io n,  r e c a ll ,   a nd     F1 - s c or e  i n c om pa r is on w it h X G B - ba s e d, M S O , R F - ba s e d ,   a nd  T L E .           F ig ur e  9. F 1 - s c or e  out c om e s  t o a s s e s s   s tu de nt  pe r f or m a nc e  us in g s e s s io n a c ti vi ty       T a bl e  2. C om pa r a ti ve   s tu dy f or  e nga ge m e nt  da ta s e t   P r e di c t i ve  m ode l   A c c ur a c y   P r e c i s i on   R e c a l l   F 1 - s c or e   RF - e ns e m bl e   0.974   0.974   0.974   0.974   M S O   0.8   0.917   0.353   0.857   T L E   0.86   0.86   0.95   0.9   XGB   0.967   0.972   0.97   0.971   M L E L - XGB   0.9992   0.999   0.9992   0.9991   0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B P r e c i s i on P r e di c t i on m ode l s Preci si on   (en gagem en t) R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B R e c a l l P r e di c t i on   m ode l s Rec al l   (e n ga ge m en t) R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B F1 - S c o r e P r e di c i t v e   m ode l F1 - score ( e n g a g e m e n t ) R F - E ns e m bl e M S O T L E XGB M L E L - X G B Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       A  w e b - bas e d l e ar ni ng plat fo r m  t o as s e s s  s tu d e nt  pe r fo r m anc e  u s in g onli ne  s e s s io   ( Shas hi r e k ha )   5249   4.   C O N C L U S I O N   T hi s   pa pe r   in tr oduc e a   nove e ns e m bl e   m ode na m e ly   M L E L - X G B   to   a c c ur a te ly   a s s e s s   s tu de nt   pe r f or m a nc e   a nd  e nga ge m e nt   le ve f or   de s ig ni ng  e f f e c ti ve   e L e a r ni ng - ba s e w e b - ba s e to ol T he   pr opos e d   m ode is   s tu di e us in a   pe r f o r m a nc e - or ie nt e da ta s e t;   th e   r e s ul ts   a c hi e ve a r e   ve r pr om is in g.  F ur th e r ,     th e   pr opos e m ode is   va li da te us in a n e nga ge m e nt - or ie nt e d da ta s e t;   a   ve r good  pe r f or m a nc e   is   a c hi e v e d.  C ons id e r in bot th e   da ta s e th e   pr opo s e M L E L - X G B   m o de a c hi e ve s   m u c be tt e r   pe r f or m a nc e   th a   X G B - ba s e d,  M S O R F - e ns e m bl e ,   a nd  T L E T he   r e s ul s how s   r obus tn e s s   of   pr opos e c la s s if ie r   in   ha ndl in m ul ti - la be c la s s if ic a ti on  da ta s e t.  T he   f ut ur e   w or w oul f oc us  on  a na ly z in m or e   di f f e r e nt   ki nd  of   da ta s e to   a s s e s s  t he  p e r f or m a nc e  of  pr opos e d c la s s if ie r .       A C K N O WL E D G M E N T S   W e   w oul li ke   to   e xt e nd  our   he a r tf e lt   th a nks   to   our   gui de   f or   hi s   unw a ve r in gui da nc e in va lu a bl e   in s ig ht s , a nd e nc our a ge m e nt  t hr oughout t he  r e s e a r c h pr oc e s s       F U N D I N G  I N F O R M A T I O N   N o f undi ng i s  r a is e d f or  t hi s  r e s e a r c h.       A U T H O R  C O N T R I B U T I O N S  S T A T E M E N T   T hi s   jo ur na us e s   th e   C ont r ib ut or   R ol e s   T a xonomy  ( C R e di T )   to   r e c ogni z e   in di vi dua l   a ut hor   c ont r ib ut io ns , r e duc e  a ut hor s hi p di s put e s a nd f a c il it a te  c ol la bo r a ti on.      N am e  o f  A u t h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   S ha s hi r e kha   H a num a nt ha ppa                               C he ta na  P r a ka s h                                 C     C onc e pt ua l i z a t i on   M     M e t hodol ogy   So     So f t w a r e   Va     Va l i da t i on   Fo     Fo r m a l  a na l ys i s   I     I nve s t i ga t i on   R     R e s our c e s   D   :   D a t a  C ur a t i on   O   :   W r i t i ng  -   O r i gi na l  D r a f t   E   :   W r i t i ng  -   R e vi e w  &   E di t i ng   Vi     Vi s ua l i z a t i on   Su     Su pe r vi s i on   P     P r oj e c t  a dm i ni s t r a t i on   Fu     Fu ndi ng a c qui s i t i on         C O N F L I C T  O F  I N T E R E S T  S T A T E M E N T   T he   a ut hor s  s t a te  no c onf li c of  i nt e r e s t.       D A T A  A V A I L A B I L I T Y   D a ta s e is  ut il iz e d i n t hi s  r e s e a r c h i n r e f e r e nc e  [ 23] .       R E F E R E N C E S   [ 1]   B F l a na ga n,  R M a j um da r a nd  H O ga t a E a r l y - w a r ni ng  pr e di c t i on  of   s t ude nt   pe r f or m a nc e   a nd  e nga ge m e nt   i ope book   a s s e s s m e nt   by  r e a di ng  be ha vi or   a na l ys i s ,”   I nt e r nat i onal   J our nal   of   E duc at i onal   T e c hnol ogy   i H i ghe r   E duc at i on vol 19,  no.  1,  2022, doi :  10.1186/ s 41239 - 022 - 00348 - 4.   [ 2]   A A l - Z a w qa r i D P e um a ns a nd  G V a nde r s t e e n,  A   f l e xi bl e   f e a t ur e   s e l e c t i on  a ppr oa c f or   pr e di c t i ng  s t ude nt s   a c a de m i c   pe r f or m a nc e  i n onl i ne  c our s e s ,”   C om put e r s  and E duc at i on:  A r t i f i c i al  I nt e l l i ge nc e , vol . 3, 2022, doi :  10.1016/ j .c a e a i .2022.100103.   [ 3]   G B .   B r a hi m P r e di c t i ng  s t ude nt   pe r f o r m a nc e   f r om   on l i ne   e nga ge m e nt   a c t i vi t i e s   us i ng  nove l   s t a t i s t i c a l   f e a t ur e s ,”   A r abi an   J our nal  f or  Sc i e nc e  and E ngi ne e r i ng , vol . 47, no. 8, pp. 10225 10243, 2022, d oi :  10.1007/ s 13369 - 021 - 06548 - w.   [ 4]   K J a w a d,  M .   A S ha h,  a nd  M T a hi r S t ude nt s   a c a de m i c   pe r f or m a nc e   a nd  e nga ge m e nt   pr e di c t i on  i a   vi r t ua l   l e a r ni ng   e nvi r onm e nt  us i ng r a ndom  f or e s t  w i t h da t a  ba l a nc i ng,”   Sus t ai nabi l i t y , vol . 14, no. 22, 2022, doi :  10.3390/ s u142214795.   [ 5]   M Y a ğc ı ,   E duc a t i ona l   da t a   m i ni ng:   pr e di c t i on  of   s t ude nt s   a c a de m i c   pe r f or m a nc e   us i ng   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l gor i t hm s ,”   Sm a r t   L e ar ni ng E nv i r onm e nt s , vol . 9, no. 1, 2022, doi :  10.1186/ s 40561 - 022 - 00192 - z.   [ 6]   H X ue   a nd  Y N i u,  M ul t i - out put   ba s e hybr i i nt e gr a t e m ode l s   f or   s t ude nt  pe r f or m a nc e   pr e di c t i on,”   A ppl i e Sc i e nc e s vol 13,  no. 9, 2023, doi :  10.3390/ a pp13095384.   [ 7]   M N I nj a da t A M ouba ye d,  A B N a s s i f a nd  A S ha m i S ys t e m a t i c   e ns e m bl e   m ode l   s e l e c t i on  a ppr oa c f or   e duc a t i ona l   da t a   m i ni ng,”   K now l e dge - B as e d Sy s t e m s , vol . 200, 2020, doi :  10.1016/ j .knos ys .202 0.105992.   [ 8]   S C M S unda r a r a j a n,  G U .   M a he s w a r i P K a ur a nd  A .   K a us hi k,  H e a r t   di s e a s e s   di a gnos i s   us i ng  c h a ot i c   H a r r i s   H a w k   opt i m i z a t i on  w i t E - C N N   f o r   I oM T   f r a m e w or k,”   I nf or m at i on  T e c hnol ogy   and  C ont r ol vol 52,  no.  2,  pp.  500 514,  2023,    doi :  10.5755/ j 01.i t c .52.2.32778.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.