Calibrated Prediction of Students’ Next Responses in Digital Mathematics Learning: A Completion-Ordered and Cold-Start-Aware Framework

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/info17101003
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Digital mathematics platforms support probabilistic prediction of subsequent student responses, but temporal ordering, score comparability and calibration affect the validity of evaluation. We evaluated AdaptiveMath-AI on a deterministic cohort of 385,037 Eedi interactions from 2904 students. Early representations were frozen before supervised fitting; learner states were reconstructed in recorded completion order, with simultaneous events predicted before batch updates. Twenty-two numerical inputs supported a gradient-boosting anchor, regularized item corrections, valid curriculum fallback and separately selected calibration. Six monthly expanding-window evaluations, repeated across ten seeds, covered 143,565 responses. The primary estimand averaged within-month performance differences rather than ranking scores from different fitted windows together. Mean monthly ROC-AUC was 0.761173 for AdaptiveMath-AI and 0.756833 for the 100-iteration comparator; the paired difference was 0.004339 (95% conditional student-cluster interval, 0.003636–0.005131). Mean monthly log loss and Brier score were 0.544721 and 0.184383. Independently calibrated ablations supported the contribution of question correction but not an additional hierarchy benefit. Against a recency-matched question-rate control, question-only residual correction improved ROC-AUC by 0.000628 (0.000304–0.000928). Calibration superiority was not uniform. The contribution is a temporally explicit, reproducible evaluation of item adaptation, not a new foundational architecture. Missing presentation timestamps and the previously studied single-platform source limit prospective, external and educational-utility claims.