EduRecom AI An Educational Recommendation System Based on Students' Programming Errors

dc.contributor.authorBOUABDALLAH , Lina
dc.contributor.authorMANALLAH , Ines Amira
dc.contributor.authorDOUIDI , Lamri Supervisor
dc.date.accessioned2026-09-28T13:13:16Z
dc.date.issued2026
dc.descriptionيمثل تعلم البرمجة تحديًا بالنسبة للعديد من الطلبة بسبب صعوبة فهم مضمون رسائل الأخطاء التقنية، مما يخلق فجوة بين اكتشاف الخطأ وفهم التوصيات المقدمة. يقدم هذا العمل EduRecom AI، وهو نظام ذكي هجين صُمم لمساعدة المبتدئين في تعلم لغة Python من خلال توفير شروحات تربوية وتوصيات مخصصة. وعلى عكس برامج تصحيح الأخطاء التقليدية، يعتمد النظام المقترح على سلسلة تشخيص مكونة من أربع مراحل تجمع بين مجموعة أساليب (الترجمة، التنفيذ والتحليل الساكن) وتقنيات التعلم الآلي. ولضمان تصنيف موثوق للأخطاء، تم تدريب نموذج Multinomial Naive Bayes على مجموعة فرعية مُنقحة تضم 150 ألف خطأ حقيقي ارتكبه الطلبة، مستخرجة من قاعدة بيانات IBM Project CodeNet، يعتمد النظام على طبقة ذكاء اصطناعي توليدي مؤمنة باستخدام GPT-4o-mini لتحويل التشخيصات التقنية إلى شروحات مبسطة وتصحيحات برمجية تتناسب مع احتياجات الطلبة. وقد تم تطوير المنصة باستخدام FastAPI وReact، حيث توفر تغذية راجعة مخصصة ومتابعة لتطور المتعلم، مما يجعلها حلاً فعالاً وقابلاً للتوسع لدعم تعليم البرمجة الحديث
dc.description.abstractLearning programming is often challenging for students due to the difficulty of understanding technical error messages, creating a gap between error detection and meaningful feedback. This thesis presents EduRecom AI, a hybrid intelligent system designed to support beginner Python students by providing pedagogical explanations and personalized recommendations. Unlike conventional debugging tools, the proposed system employs a four-stage diagnostic pipeline that combines deterministic techniques (compilation, execution, and static analysis) with Machine Learning methods. To ensure reliable error classification, a Multinomial Naive Bayes model was trained on a refined subset of 150,000 authentic student errors extracted from the IBM Project CodeNet dataset. In addition, a guarded generative AI layer based on GPT-4o-mini converts technical diagnostics into human-readable explanations and code corrections adapted to students’ needs. Implemented using FastAPI and React, the platform provides personalized feedback and progress monitoring, offering a scalable and effective solution for enhancing programming education.
dc.description.sponsorshipL’apprentissage de la programmation représente souvent un défi pour les étudiants en raison de la difficulté à interpréter les messages d’erreur techniques, ce qui crée un écart entre la détection des erreurs et la compréhension du retour fourni. Ce mémoire présente EduRecom AI, un système intelligent hybride conçu pour accompagner les étudiants débutants en Python en leur fournissant des explications pédagogiques et des recommandations personnalisées. Contrairement aux outils de débogage classiques, le système proposé repose sur une chaîne de diagnostic en quatre étapes combinant des approches déterministes (compilation, exécution et analyse statique) avec des techniques d’apprentissage automatique. Afin d’assurer une classification fiable des erreurs, un modèle Multinomial Naive Bayes a été entraîné sur un sous-ensemble raffiné de 150 000 erreurs authentiques d’étudiants issues du jeu de données IBM Project CodeNet,. En complément, une couche d’intelligence artificielle générative sécurisée basée sur GPT-4o-mini transforme les diagnostics techniques en explications compréhensibles et en corrections de code adaptées aux besoins des étudiants. Développée avec FastAPI et React, la plateforme offre un suivi des progrès et des retours personnalisés, constituant ainsi une solution robuste et évolutive pour l’enseignement moderne de la programmation
dc.identifier.otherMAI/1080
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/2993
dc.language.isoen
dc.publisherSetif 1 Unuversity Ferhat Abbas . Faculty of Sciences
dc.subjectStudents’ Errors
dc.subjectPedagogical Recommendation System
dc.subjectHybrid AI
dc.subjectMachine Learning
dc.subjectNaive Bayes
dc.subjectProject CodeNet
dc.subjectProgramming Education
dc.titleEduRecom AI An Educational Recommendation System Based on Students' Programming Errors
dc.typeThesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
MAI1080.pdf
Size:
615.88 KB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description: