Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình (TT)

24 297 0
Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình (TT)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài - Việc PCCT vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình là một vấn đề tuy cũ nhưng chưa có phần mềm nên dẫn đến tốn nhiều thời gian và công sức, bên cạnh đó để đảm bảo quy chế, quy định là vấn đề hết sức khó khăn. - Việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công tác quản lý giáo dục hiện nay rất phổ biến. - Nếu như có phần mềm PCCT vào lớp 10 THPT sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí, thời gian và nhân lực. Ngoài ra, nó còn giúp tăng độ chính xác hiệu quả và đảm bảo tính khách quan. 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục tiêu Hoàn thành sản phẩm là một chương trình PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình. Tiếp tục phát triển ứng dụng chương trình PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT trên toàn quốc. 2.2. Nhiệm vụ Phân tích các đặc thù chung và riêng biệt, đề ra giải pháp hợp lý một cách tự động trong việc xây dựng và triển khai hệ thống. Nghiên cứu kết hợp các thuật toán để giải quyết bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT. Xây dựng sản phẩm hoàn thiện sử dụng tại Sở GDĐT Quảng Bình. 3. Phương pháp nghiên cứu 3.1. Tư liệu 2 Tổng hợp các tài liệu liên quan đến thuật toán, cũng như các quy chế của Bộ GDĐT và quy định của Sở GDĐT Quảng Bình. 3.2. Phân tích Phân tích quy chế, quy định từ đó xác định các yêu cầu của từng đối tượng cụ thể. 3.3. Thực nghiệm Xây dựng chương trình PCCT, ra quyết định thành lập các HĐCT và xuất ra tệp Excel. Tổng hợp lại để theo dõi hệ thống. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Về mặt lý thuyết Đề tài nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn các thuật toán. 4.2. Về mặt thực tiễn Xây dựng một chương trình phục vụ nhu cầu thực hiện PCCT tự động nhằm giảm thời gian và chi phí bằng tay như hiện nay. 5. Nội dung của luận văn Luận văn được trình bày có 3 chương chính. Chương 1. Bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình Chương 2. Phân tích thiết kế hệ thống Chương 3. Xây dựng chương trình và thử nghiệm 3 CHƯƠNG 1 BÀI TOÁN PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT TẠI TỈNH QUẢNG BÌNH 1.1. GIỚI THIỆU 1.2. VẤN ĐỀ PCCT VÀO LỚP 10 THPT 1.2.1. Dùng phương pháp thủ công để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT 1.2.2. Dùng phần mềm để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT 1.3. PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT 1.3.1. Giới thiệu bài toán Bài toán bao gồm tất cả các vấn đề có liên quan đến việc PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình, chẳng hạn GV một trường được chia ra nhiều nhóm và đi coi thi tại nhiều hội đồng khác nhau, phân công sao cho tương ứng về số lượng, tránh phân công một người nhiều việc tại nhiều hội đồng. CB, GV, nhân viên của tất cả các đơn vị phải thực hiện nhiệm vụ coi thi theo quy định trong bảng phân công, đảm bảo quy chế thi của Bộ GDĐT và quy định của Sở GDĐT Quảng Bình. Vấn đề của bài toán là ngoài việc thực hiện đúng, chính xác, còn phải tốt hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn công việc phân công bằng tay mà chúng ta còn phải đảm bảo các yêu cầu tương đương nhau về: Độ tuổi trung bình của các hội đồng, giới tính (tỷ lệ nam nữ), khoảng cách ngắn nhất (GV coi thi gần đơn vị công tác nhất); tỷ lệ GV THPT, THCS (điều động hết GV THPT, còn lại điều động GV THCS, tỷ lệ GV tương đương nhau); CB, GV không đến những đơn vị mà năm trước đã đến coi thi, không đổi chéo GV coi thi giữa các trường … tại mỗi Hội đồng. 4 1.3.2. Phát biểu bài toán Ngay khi vấn đề được đặt ra, chúng ta đã thấy bài toán phải được giải quyết trên hai nền tảng cơ bản: nghiệp vụ và kỹ thuật. Để tạo ra những sản phẩm phù hợp với thực tiễn, nhu cầu của ngành, của bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình, yêu cầu dữ liệu của bài toán phải được hiển thị đầy đủ, không thiếu sót, không bị sai lệch, hệ thống các ràng buộc của bài toán phải logic, trùng khớp với nhau, không chồng chéo và phải phù hợp với yêu cầu đề ra. Phần kỹ thuật cũng vậy, phải xử lý tất cả những yêu cầu chung cũng như những yêu cầu riêng biệt từ các đối tượng gửi đến, chúng được xem như là thành phần ràng buộc của bài toán, bắt buộc vấn đề phải thỏa mãn và đáp ứng hoàn toàn. Vì vậy, tôi sẽ phân tích bài toán trên hai thành phần đó. 1.3.3. Dữ liệu bài toán a. Các đối tượng sử dụng Các đối tượng chính yếu xung quanh mô hình phân công GT coi thi tại các HĐCT chính là thành phần đầy đủ tính năng của chương trình trong bài toán. Tất cả được liệt kê như sau: CB, GV; Trường học; HĐCT; Phòng thi; Môn thi; Huyện thị; Khoảng cách giữa các hội đồng. b. Mối quan hệ giữa các đối tượng Quyết định thành lập HĐCT là phần thể hiện mối quan hệ của các đối tượng: HĐCT, CB, GV, nhân viên làm nhiệm vụ coi thi. Sau này HĐCT đặt tại một điểm cụ thể với số lượng phòng thi cụ thể tương ứng số lượng thí sinh dự thi cụ thể, gây phát sinh mới, tạo quan hệ thứ hai giữa GT làm nhiệm vụ thi và phòng thi. Đó là mối quan hệ cơ sở. 5 1.3.4. Các ràng buộc bài toán + Khoảng cách ngắn nhất (GV coi thi gần đơn vị công tác nhất). + Tỷ lệ GV THPT, THCS. + CB, GV không đến những đơn vị mà năm trước đã coi thi. + Không đổi chéo GV coi thi. + GV coi thi không dạy cùng trường với CTHĐ coi thi. + Đảm bảo đủ về số lượng GT để CTHĐ phân công theo nguyên tắc: hai GT trong một phòng thi phải là GV dạy khác trường; GT không coi thi quá một môn đối với mỗi phòng thi; hai GT không cùng coi thi quá một lần; GT trong phòng thi là những người không dạy môn đang thi. + Không có CB, GV, nhân viên nào được phân công hai nhiệm vụ cùng một lúc. 1.3.5. Các yêu cầu chức năng a. Chức năng lưu trữ b. Chức năng tra cứu c. Chức năng tính toán d. Chức năng chiết xuất 1.3.6. Các yêu cầu phi chức năng - Giao diện đồ họa gần gũi, dễ sử dụng. - Dữ liệu dạng Excel có thể trực tiếp truy xuất bằng chương trình khác. 1.4. CÁC CÔNG CỤ HỖ TRỢ HIỆN TẠI 1.5. MỘT SỐ THUẬT TOÁN SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN PCCT 1.5.1. Giới thiệu 6 Chúng tôi đã chọn kết hợp thuật toán cặp ghép và thuật toán tham lam giải quyết bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT. 1.5.2. Thuật toán cặp ghép a. Các khái niệm Ta gọi những cạnh trọng số 0 của G là những 0_cạnh. Xét một bộ ghép M chỉ gồm những 0_cạnh. - Những đỉnh thuộc M gọi là những đỉnh đã ghép, những đỉnh còn lại gọi là những đỉnh chưa ghép. - Những 0_cạnh thuộc M gọi là những 0_cạnh đã ghép, những 0_cạnh còn lại là những 0_ cạnh chưa ghép. - Nếu ta định hướng lại các 0_cạnh như sau: Những 0_cạnh chưa ghép cho hướng từ tập X sang tập Y, những 0_cạnh đã ghép cho hướng từ tập Y về tập X. - Đường pha (Alternating Path) là một đường đi cơ bản xuất phát từ một X_đỉnh chưa ghép đi theo các 0_cạnh đã định hướng ở trên. - Một đường mở (Augmenting Path) là một đường pha đi từ một X đỉnh chưa ghép tới một Y đỉnh chưa ghép. b. Thuật toán Hungari (cặp ghép) Bước 1: Khởi tạo: Một bộ ghép M := Ø Bước 2: Với mọi đỉnh x* ∈ X, ta tìm cách ghép x* như sau: Bắt đầu từ đỉnh x* chưa ghép, thử tìm đường mở bắt đầu ở x* bằng thuật toán tìm kiếm trên đồ thị (BFS hoặc DFS - thông thường nên dùng BFS để tìm đường qua ít cạnh nhất) có hai khả năng xảy ra: - Hoặc tìm được đường mở thì dọc theo đường mở, ta loại bỏ những cạnh đã ghép khỏi M và thêm vào M những cạnh chưa ghép, 7 ta được một bộ ghép mới nhiều hơn bộ ghép cũ 1 cạnh và đỉnh x* trở thành đã ghép. - Hoặc không tìm được đường mở thì do ta sử dụng thuật toán tìm kiếm trên đồ thị nên có thể xác định được hai tập: * VisitedX = {Tập những X_đỉnh có thể đến được từ x* bằng một đường pha} * VisitedY = {Tập những Y_đỉnh có thể đến được từ x* bằng một đường pha} Gọi Δ là trọng số nhỏ nhất của các cạnh nối giữa một đỉnh thuộc VisitedX với một đỉnh không thuộc VisitedY. Dễ thấy Δ > 0 bởi nếu Δ = 0 thì tồn tại một 0_cạnh (x, y) với x ∈ VisitedX và y ∉ VisitedY. Vì x* đến được x bằng một đường pha và (x, y) là một 0_cạnh nên x* cũng đến được y bằng một đường pha, dẫn tới y ∈ VisitedY, điều này vô lý. Biến đổi đồ thị G như sau: Với ∀ x ∈ VisitedX, trừ Δ vào trọng số những cạnh liên thuộc với x, Với ∀ y ∈ VisitedY, cộng Δ vào trọng số những cạnh liên thuộc với y. Lặp lại thủ tục tìm kiếm trên đồ thị thử tìm đường mở xuất phát ở x* cho tới khi tìm ra đường mở. Bước 3: Sau bước 2 thì mọi X_đỉnh đều được ghép, in kết quả về bộ ghép tìm được. Mô hình cài đặt của thuật toán Hungari có thể viết như sau: <Khởi tạo: M := Ø…>; for (x* ∈ X) do begin repeat 8 <Tìm đường mở xuất phát ở x*>; if <Không tìm thấy đường mở> then <Biến đổi đồ thị G: Chọn Δ := …>; until <Tìm thấy đường mở>; <Dọc theo đường mở, loại bỏ những cạnh đã ghép khỏi M và thêm vào M những cạnh chưa ghép>; end; <Kết quả>; [4] c. Cài đặt thuật toán - Sơ đồ cài đặt phương pháp Kuhn-Munkres Bước 1: Khởi tạo M := Ø; Việc khởi tạo các Fx, Fy có thể có nhiều cách chẳng hạn Fx[i] := 0; Fy[j] := 0 với ∀i, j. Hoặc: Fx[i] := min(c[i, j]) với i. Sau đó đặt Fy[j] := min(c[i, j]  Fx[i]) với ∀j. Bước 2: Với mọi đỉnh x*∈X, ta tìm cách ghép x* như sau: Bắt đầu từ đỉnh x*, thử tìm đường mở bắt đầu ở x* bằng thuật toán tìm kiếm trên đồ thị (BFS hoặc DFS). Lưu ý rằng 0_cạnh là cạnh thoả mãn c[i, j] = Fx[i] + Fy[j]. Có hai khả năng xảy ra: Hoặc tìm được đường mở thì dọc theo đường mở, ta loại bỏ những cạnh đã ghép khỏi M và thêm vào M những cạnh chưa ghép. Hoặc không tìm được đường mở thì xác định được hai tập: - VisitedX = {Tập những X_đỉnh có thể đến được từ x* bằng một đường pha} - VisitedY = {Tập những Y_đỉnh có thể đến được từ x* bằng một đường pha} 9 Đặt ∆ := min{c[i, j] - Fx[i] - Fy[j] X[i] ∈ VisitedX; Y[j] ∈ VisitedY} Với X[i] ∈VisitedX: Fx[i] := Fx[i] + ∆; Với Y[j] ∈ VisitedY: Fy[j] := Fy[j] - ∆; Lặp lại thủ tục tìm đường mở xuất phát tại x* cho tới khi tìm ra đường mở. 1.5.3. Thuật toán tham lam a. Khái niệm Thuật toán tham lam (Greedy algorithm) nhằm giải quyết một bài toán theo kiểu metaheuristic để tìm kiếm lựa chọn tối ưu địa phương ở mỗi bước đi với hy vọng tìm được tối ưu toàn cục. Tính chất lựa chọn tham lam Chúng ta có thể lựa chọn giải pháp nào được cho là tốt nhất ở thời điểm hiện tại và sau đó giải bài toán con nảy sinh từ việc thực hiện lựa chọn vừa rồi. Lựa chọn của thuật toán tham lam có thể phụ thuộc vào các lựa chọn trước đó. Nhưng nó không thể phụ thuộc vào một lựa chọn nào trong tương lai hay phụ thuộc vào lời giải của các bài toán con. Thuật toán tiến triển theo kiểu thực hiện các chọn lựa theo một vòng lặp, cùng lúc đó thu nhỏ bài toán đã cho về một bài toán con nhỏ hơn. b. Thuật toán Cấu trúc tổng quát của thuật toán Thamlam(C:tập hợp các ứng cử viên) //hàm trả về giải pháp tối ưu, gồm các ứng cử viên Begin S = Ø //S là giải pháp tối ưu 10 While ( C ≠ Ø và S chưa là giải pháp) do X = chọn( C) // chọn x từ tập c theo tiêu chí của hàm chọn C = C – {x} If (S  {x} có triển vọng là giải pháp) then S:=S  {x} Endif Endwhile if (S là lời giải) then return S else return 0 endif end [1] 1.6. TỔNG KẾT CHƯƠNG 1 Từ hiện trạng của bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình nói riêng, và bài toán PCCT nói chung, đã cho chúng ta thấy được: Hiện nay, Công nghệ Thông tin đang trên đà phát triển rất mạnh và đã ứng dụng nhiều vào trong cuộc sống, nhưng vẫn chưa có phần mềm nào hay thuật toán nào tối ưu để giải quyết bài toán PCCT cho các HĐCT nói chung và PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình nói riêng. Vì vậy, tôi chọn kết hợp thuật toán cặp ghép và thuật toán tham lam giải quyết bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình. [...]... thủ công và đã giải quyết tốt hơn bài toán PCCT 22 KẾT LUẬN 1 Kết quả đạt được Qua đề tài về "Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình" , tôi đã tìm hiểu, nghiên cứu và đạt được một số kết quả như sau: Đã nghiên cứu, tìm hiểu bài toán một cách đầy đủ, toàn diện về nội dung; đã phân tích, thiết kế hệ thống và xây dựng cơ sở dữ liệu đáp ứng tốt các yêu cầu... này: Sau phần nghiên cứu trong luận văn, tôi sẽ đi vào nghiên cứu, tìm hiểu giải pháp tốt hơn, nhằm tối ưu hóa bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình, đồng thời chia sẽ ứng dụng trên mạng Internet Các máy trạm được kết nối trực tuyến với dữ liệu và hệ thống cho phép nhiều người dùng cùng một lúc truy nhập và làm việc với dữ liệu PCCT sẽ làm tăng chức năng hỗ trợ PCCT cho nhiều... đó phải có một TK sở tại Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt 21 b Khả năng áp dụng Phần mềm PCCT đã được kiểm thử rất nhiều lần và đã triển khai áp dụng PCCT cho kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình năm 2013 với kết quả kỳ thi diễn ra thành công tốt đẹp Hơn nữa có thể sử dụng phần mềm này vào PCCT cho các kỳ thi Tốt nghiệp trung học phổ thông, các kỳ thi chọn học sinh giỏi, kiểm tra... hình PCCT tích hợp hoàn toàn trên Web; phần dữ liệu chính của chương trình tích hợp với Chương trình PCCT tại các HĐCT được cài đặt trên mạng Intranet/Internet cho phép toàn bộ hệ thống được kết nối với các máy tính trên phạm vi lớn Dữ liệu PCCT được kết nối với Server và cho phép nhiều người dùng cùng thao tác và điều khiển dữ liệu Tóm lại, với đề tài luận văn "Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ PCCT. .. đặc thù khác nhau nên việc áp dụng quy chế của Bộ Giáo dục và Đào tạo mỗi nơi một khác Vì vậy, tại Việt Nam mỗi tỉnh lại có quy định PCCT khác nhau không tỉnh nào giống tỉnh nào 3.1.2 Giải pháp chính cho bài toán PCCT Việc PCCT lớp 10 THPT tỉnh Quảng Bình có những đặc thù rất riêng biệt và rất khác so với các tỉnh khác trên toàn quốc Vì vậy, để giải quyết này cần phải có mô hình và giải pháp riêng Trước... toàn bộ hệ thống thực đơn, giao diện là Tiếng Việt 23 Phần mềm đã được kiểm nghiệm qua thực tế kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT năm học 2013-2014, đã được ban tổ chức hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Bình lần thứ V (2012-2013) công nhận đạt giải Ba theo Quyết định số 130/QĐ-HTSTKT ngày 15 tháng 10 năm 2013 của Ban tổ chức chức hội thi (Phụ lục 1) 2 Hạn chế Phần mềm khi đưa vào áp dụng vào thực... lượng giáo dục trên toàn tỉnh, thi tốt nghiệp nghề phổ thông, thi tuyển công chức, 3.3 TỔNG KẾT CHƯƠNG 3 Trong chương này, chúng tôi đã phân tích chi tiết bài toán PCCT lớp 10 THPT; thể hiện được giải pháp chính của bài toán, ứng dụng thuật toán cặp ghép và thuật toán tham lam trong khi giải quyết bài toán Sử dụng bộ dữ liệu thực của tỉnh Quảng Bình trong việc PCCT lớp 10 THPT làm dữ liệu cơ sở để... cho phép nhiều người dùng cùng thao tác và điều khiển dữ liệu Tóm lại, với đề tài luận văn "Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình" chỉ là bước khởi đầu của việc triển khai ứng dụng trong công việc hỗ trợ, xếp và quản lý PCCT ... các bảng dữ liệu từ các đối tượng tham gia trong hệ thống và mối quan hệ giữa các bảng 14 CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM 3.1 THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC THUẬT TOÁN 3.1.1 Quản lý PCCT Quy chế về việc PCCT THPT do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành chỉ nêu rõ các bước triển khai và yêu cầu chung từng bước Tuy nhiên, việc triển khai PCCT THPT tại mỗi tỉnh lại có từng đặc thù khác nhau nên việc áp... sogiaovien(M1,L1)≤hoidongt hieu() và sogiaovien(M1,L1) thỏa yêu Tìm cầu thấy S ai Đúng Kết Ghép xen kẽ nhóm GV vào danh sách coi thi thúc Hình 3.5 Thuật toán tham lam PCCT cho nhóm GV của 1 trường 20 3.2.4 Thử nghiệm thực tế với dữ liệu kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT 3.2.5 Đánh giá phần mềm a Cách đánh giá Căn cứ vào các tiêu chí về ràng buộc bài toán chúng tối có bảng đánh giá như sau: TT Tiêu chí ràng buộc . PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình Chương 2. Phân tích thiết kế hệ thống Chương 3. Xây dựng chương trình và thử nghiệm 3 CHƯƠNG 1 BÀI TOÁN PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT TẠI. TẠI TỈNH QUẢNG BÌNH 1.1. GIỚI THIỆU 1.2. VẤN ĐỀ PCCT VÀO LỚP 10 THPT 1.2.1. Dùng phương pháp thủ công để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT 1.2.2. Dùng phần mềm để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT 1.3 vụ nghiên cứu 2.1. Mục tiêu Hoàn thành sản phẩm là một chương trình PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình. Tiếp tục phát triển ứng dụng chương trình PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT

Ngày đăng: 06/07/2015, 10:25

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan