Modelo preditivo pra avaliação de desempenho acadêmico

dc.contributor.advisor1 Santos, Kelson Carvalho
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/4991915529852249pt_BR
dc.contributor.referee1 Neto, Francisco Assis Ricarte
dc.contributor.referee2 Carvalho, Fabrício Barroso De
dc.creator Mendes, João Victor dos Santos
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/9456330277670773pt_BR
dc.date.accessioned 2026-09-01T21:55:32Z
dc.date.available 2026-09-01T21:55:32Z
dc.date.issued 2026
dc.description.abstract Academic performance in Brazilian public high schools is strongly conditioned by sociological factors such as poverty, youth labor, digital exclusion, and age-grade distortion, yet access to individual student records is restricted by legal and institutional barriers. This work proposes a predictive model of academic performance trends for students of the state public school network of Piauí, grounded in sociological factors and trained on a synthetic population representative of the profile of an average class of that network. Every generation parameter is traceable to official statistics and academic literature, and the generator incorporates anti-deterministic mechanisms: student financial assistance is derived from a legal eligibility rule, vulnerabilities interact non-linearly, and academic resilience profiles are preserved. Observable academic indicators correspond to first-semester partial records, and the target variable represents the end-of-year trend, labeled according to Brazilian educational legislation on approval criteria. Over three thousand records, three classification algorithms and two reference baselines were compared under stratified cross-validation, with oversampling confined to each training partition and paired statistical testing. XGBoost achieved 84.11% accuracy, statistically equivalent to Random Forest and superior to the single tree and to the baselines, with no errors between the extreme classes. After the partial academic signals, the most determinant attributes were age-grade distortion, financial assistance, youth labor, and per capita income, recovering the relative weight of the sociological factors in the generating phenomenon. It is concluded that the articulation between traceable synthetic data and ensemble classifiers constitutes a valid methodological alternative for early-warning systems in restricted-data contexts.pt_BR
dc.description.resumo O desempenho acadêmico no ensino médio público é condicionado por fatores sociológicos como pobreza, trabalho juvenil, exclusão digital e distorção idade-série, mas o acesso a micro- dados individuais é restringido por barreiras legais e institucionais. Este trabalho propõe um modelo preditivo de tendência de desempenho para estudantes da rede pública estadual do Piauí, fundamentado em fatores sociológicos e treinado sobre uma população sintética repre- sentativa do perfil de uma turma média dessa rede. Cada parâmetro de geração é rastreável a estatísticas oficiais e à literatura, e o gerador incorpora mecanismos anti-deterministas: a assistência financeira deriva de regra legal, as vulnerabilidades interagem de forma não linear e perfis de resiliência acadêmica são preservados. Os indicadores acadêmicos observáveis correspondem a parciais do primeiro semestre, e a variável-alvo representa a tendência ao final do ano, rotulada pelos critérios de aprovação da legislação educacional. Sobre três mil registros, três algoritmos de classificação e dois baselines foram comparados sob validação cruzada estratificada, com sobreamostragem confinada a cada partição de treino e teste estatístico pareado. O XGBoost obteve acurácia de 84,11%, equivalente à Random Forest e superior à árvore única e aos baselines, sem erros entre as classes extremas. Após os sinais acadêmicos parciais, os atributos mais determinantes foram a distorção idade-série, a assistência financeira, o trabalho juvenil e a renda per capita, recuperando o peso dos fatores sociológicos no gerador. Conclui-se que a articulação entre dados sintéticos rastreáveis e classificadores de conjunto constitui alternativa metodológica válida para sistemas de alerta precoce em contextos de dados restritos.pt_BR
dc.identifier.uri https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5884
dc.language porpt_BR
dc.publisher Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauípt_BR
dc.publisher.country Brasilpt_BR
dc.publisher.department Campus Teresina Zona Sulpt_BR
dc.publisher.initials IFPIpt_BR
dc.rights Acesso Abertopt_BR
dc.subject Desempenho acadêmicopt_BR
dc.subject Fatores sociológicospt_BR
dc.subject Dados sintéticospt_BR
dc.subject Ensino médio públicopt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAO::MODELOS ANALITICOS E DE SIMULACAOpt_BR
dc.title Modelo preditivo pra avaliação de desempenho acadêmicopt_BR
dc.type Trabalho de Conclusão de Cursopt_BR

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