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Faculté des Sciences appliquées
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Mémoire

Integrating SMART Data into a Knowledge Graph for Learning Analytics

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Bouzendaga, Zakaria ULiège
Promoteur(s) : Debruyne, Christophe ULiège
Date de soutenance : 8-sep-2025/9-sep-2025 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/24917
Détails
Titre : Integrating SMART Data into a Knowledge Graph for Learning Analytics
Auteur : Bouzendaga, Zakaria ULiège
Date de soutenance  : 8-sep-2025/9-sep-2025
Promoteur(s) : Debruyne, Christophe ULiège
Membre(s) du jury : Geurts, Pierre ULiège
Huynh-Thu, Vân Anh ULiège
Langue : Anglais
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Sciences informatiques
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master : ingénieur civil en science des données, à finalité spécialisée
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] The SMART team at the University of Liège aims to enhance learning ana-
lytics by leveraging fine-grained student interaction data collected via the
FB4You mobile application, which relies on the Experience API (xAPI). While
xAPI provides a standardized format for recording learning activities, the
resulting data is semi-structured, heterogeneous, and largely devoid of se-
mantic coherence, creating significant challenges for analysis that require
complex queries and extensive domain expertise.
This thesis investigates the extent to which a knowledge graph can make
implicit information in xAPI statements explicit, thereby supporting more
effective learning analytics. We first analyzed over 2,100 heterogeneous
xAPI JSON files to identify hidden relationships, undocumented conventions,
and structural inconsistencies. To address these challenges, we developed
PROV-EXT, an extension of the PROV-O ontology, and implemented RDF
Mapping Language (RML) specifications to transform raw xAPI data into a
semantically coherent knowledge graph comprising over 1.3 million triples.
The utility of the knowledge graph was demonstrated through practical use
cases, including student activity timelines, performance correlation analysis,
and behavioral clustering. Results show that semantic modeling improves
data interpretability, facilitates complex analytical queries, and enables prac-
titioners to explore student behaviors and learning patterns more intuitively
than raw JSON data allows.
This work highlights the value of semantically enriched representations in
learning analytics and provides a foundation for future enhancements, in-
cluding ontology enrichment, scalability improvements, quality assurance,
and user-friendly interfaces for educational practitioners.


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Document(s)

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Access TFE-Final.pdf
Description:
Taille: 2.7 MB
Format: Adobe PDF

Auteur

  • Bouzendaga, Zakaria ULiège Université de Liège > Mast. ing. civ. sc. don. fin. spéc.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Geurts, Pierre ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Algorith. des syst. en interaction avec le monde physique
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Huynh-Thu, Vân Anh ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Informatique
    ORBi Voir ses publications sur ORBi








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