تاثیر ورزش در روند یادگیری دانش آموزان مبتنی بر تکنیک شبکه عصبی و الگوریتم بهینه سازی قطرات هوشمند آب

مقدمه: تحقیقات دهه های اخیر تمرینات ورزشی را عنوان بخش مهم در افزایش عملکرد یادگیری و حافظه افرادنشان دادند. از جایی که دانش آموزان نقش اساسی در جامعه دارند تحقیق حاضر تاثیر ورزش در روند یادگیری دانش آموزان مبتنی بر تکنیک شبکه عصبی و الگوریتم بهینه سازی قطرات هوشمند آب را ارائه می دهد. روش: برای ارزیابی روش پیشنهادی از مجموعه داده Student Performance استفاده شده که این داده ها مربوط به موفقیت دانش آموزان در آموزش متوسطه دو مدرسه پرتغالی است و مجموعه داده شامل 649 نمونه است. ویژگیهای داده ها شامل نمرات دانشآموزان ،مشخصات جمعیتی ، اجتماعی و ویژگی های مربوط به فعالیتهای مدرسه است. روش پیشنهادی از دو تکنیک، تکنیک شبکه عصبی و الگوریتم بهینه سازی قطرات هوشمند استفاده میکند که الگوریتم قطرات هوشمند آب جهت انتخاب ویژگی و شبکه عصبی به منظور طبقه بندی و استخراج نتایج استفاده میشود. یافته ها: برای شبکه عصبی تعداد 11 نرون به عنوان تعداد نرون مناسب لایه مخفی، ترکیب tansig,purelin به عنوان توابع انتقال بین لایه ای و traincgb به عنوان تابع آموزش شبکه و در نهایت تعداد 3000 حداکثر تعداد تکرار پیشنهاد و طراحی شده است. خروجی مناسب روش پیشنهادی در مجموعه انتخاب ویژگی 68 درصد است که به نسبت روش پایه حدود 22 درصدی بهبود داشته که این یعنی حدود 68 درصد ورزش و فعالیت بدنی برروی یادگیری و کارایی دانش آموزان تاثیر دارد. روش پیشنهادی، از کارهای تحقیقی موجود در حوزه ی تشخیص تاثیر ورزش بر مغز و یادگیری، بهتر عمل کرده است. نتایج: در روش پیشنهادی از 1043 نمونه ی آموزشی استفاده شد که به بهبود عملکرد روی مجموعه داده بسیار کمک کرد. نتایج نشان داد طبقهبندی بهینه روی مجموعه داده با پارامترهای همگن، عملکرد بسیار مناسب تری دارد و نتایج تجربی نشان داد شبکه های عصبی مصنوعی نسبت به روشهای جدید، عملکرد بهتری را نتیجه میدهد.

کلیدواژه ها:

ورزش ، یادگیری ، دانش آموزان ، انتخاب ویژگی ، شبکه عصبی مصنوعی ، طبقه بندی و الگوریتم بهینه سازی قطرات هوشمند آب.