Show simple item record

dc.contributor.authorFernandes, Renato da Silva
dc.date.accessioned2024-07-18T13:27:41Z
dc.date.available2024-07-18T13:27:41Z
dc.date.issued2024-04-11
dc.identifier.citationFERNANDES, Renato da Silva. Contribuições para modelos gerais de diagnóstico cognitivo. 2024. Tese (Doutorado em Estatística) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20104.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20104
dc.description.abstractCognitive Diagnosis Models (CDMs) are discrete latent variable models that aim to determine an individual's pattern of possession of skills or attributes based on their test responses. This class includes the general diagnosis models, whose formulation allows various other CDMs to be obtained as a special case of the former. This work presents contributions to these general models under a Bayesian approach. First, we present Bayesian formulations for two general diagnosis models, the Generalized DINA (G-DINA) model, designed for dichotomous responses; and the General Polytomous Diagnosis Model (GPDM), designed for polytomous responses. These formulations include new sets of constraints on the item parameters to improve the estimation and interpretability of the model parameters. For both models, an estimation method was implemented using the JAGS software, which is available in this thesis. Moreover, for both models, a simulation study was designed to evaluate the parameters recovery accuracy of this Bayesian estimation method and the results were compared with those obtained with the standard classical estimation method. In both studies, the results indicate that the proposed Bayesian estimation method recovers all parameters with accuracy equal to or better than the classical estimation method under the evaluated scenarios. In an example of application, we use the proposed models to examine the responses of 1111 college students to the Beck Depression Inventory (BDI) using a CDM in the modeling process. In the first instance, we compare the results obtained with the DINA model (adopted in the original formulation of this methodology) and the G-DINA model, both applied to the dichotomized data. In the second instance, we compare the results obtained with the G-DINA model, applied to dichotomized data, and the GPDM, applied to original polytomous data. At last, in another example of application, we present a new recommendation system for movies that incorporates a CDM in its formulation. The CDM is used to predict the ratings that a user would give to each item and make recommendations based on these predictions. The proposed method was applied to two movie datasets and its performance compared to other recommendation systems found in the literature, presenting results superior to the competing methods.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectModelos de variáveis latentespor
dc.subjectModelos de diagnóstico cognitivopor
dc.subjectAbordagem Bayesianapor
dc.subjectLatent variable modelseng
dc.subjectCognitive diagnosis modelseng
dc.subjectBayesian approacheng
dc.titleContribuições para modelos gerais de diagnóstico cognitivopor
dc.title.alternativeContributions to general cognitive diagnosis modelseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Guzmán, Jorge Luis Bazán
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8040998023074358por
dc.description.resumoOs Modelos de Diagnóstico Cognitivo (MDC) são modelos de variáveis latentes discretas que visam a determinar o padrão de posse de habilidades ou atributos de um indivíduo com base em suas respostas a um teste. Essa classe inclui os modelos de diagnóstico gerais, cuja formulação permite que vários outros MDC sejam obtidos como um caso especial do primeiro. Este trabalho apresenta contribuições para esses modelos gerais em uma abordagem Bayesiana. Primeiro, apresentamos formulações Bayesianas para dois modelos gerais de diagnóstico cognitivo, o modelo DINA generalizado (G-DINA) - baseado no modelo \textit{Deterministic Input, Noisy “AND” Gate}, cuja sigla em inglês, DINA, será mantida - para respostas dicotômicas; e o modelo de diagnostico cognitivo generalizado para respostas politômicas (MGDCP). Tais formulações incluem novos conjuntos de restrições para os parâmetros dos itens para melhorar a estimação e a interpretabilidade dos parâmetros do modelo. Ambos foram implementados utilizando o software JAGS, cujas implementações são disponibilizadas nesta tese. Para ambos os modelos, foi elaborado um estudo de simulação a fim de avaliar a acurácia na recuperação dos parâmetros do método de estimação Bayesiano e os resultados comparados com aqueles obtidos com o método de estimação clássico. Ademais, os resultados de ambos os estudos indicam que o método de estimação Bayesiano proposto recupera todos os parâmetros com acurácia igual ou superior ao do método de estimação clássico nos cenários avaliados. Em um exemplo de aplicação, os dois modelos propostos são utilizados para examinar as respostas de 1111 estudantes universitários ao Inventário de Depressão de Beck (BDI) utilizando MDC. Primeiro, é realizado uma análise comparativa entre os resultados obtidos com o modelo DINA (adotado na formulação original dessa metodologia) e o modelo G-DINA, ambos aplicados aos dados dicotomizados. Depois, comparamos os resultados obtidos com o modelo G-DINA, aplicado aos dados dicotomizados e o MGDCP, aplicado aos dados politômicos originais. Por fim, em outro exemplo de aplicação, apresentamos um novo sistema de recomendação para filmes que incorpora um MDC em sua formulação. O MDC é utilizado para fazer a predição da classificação que um usuário daria a cada item e recomendar os itens com base nessas predições. O método proposto foi aplicado a dois conjuntos de dados de filmes e seu desempenho foi comparado a outros sistemas de recomendação encontrados na literatura, apresentando resultados superiores aos dos métodos concorrentes.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma Interinstitucional de Pós-Graduação em Estatística - PIPGEspor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICApor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2796219868581062por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-2780-2559por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3918-8795por


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil