Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN TRẦN TRỌNG ỨNG DỤNG WEB NGỮ NGHĨA XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRỢ GIÚP HỌC TẬP CHO HỌC SINH BẬC THPT Chuyên ngành : KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số : 60.48.01 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2012 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Phan Huy Khánh Phản biện : PGS.TS Lê Văn Sơn Phản biện : GS.TS Nguyễn Thanh Thuỷ Luận văn bảo vệ Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 04 tháng 03 năm 2012 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm thông tin - Học liệu Đại học Đà Nẵng; - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng; Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngày nay, bùng nổ tri thức với vấn đề giao lưu hội nhập quốc tế khiến phải biết tận dụng thành tựu khoa học – công nghệ Những thành tựu bật công nghệ thông tin (CNTT) giáo dục đào tạo dạy học Website Việc ứng dụng CNTT đặc biệt Internet - Website học tập góp phần rèn luyện khả tự học Đây thực trở thành cầu nối giáo viên (GV) nhà trường, GV học sinh (HS), gia đình nhà trường, GV GV, HS HS.[1] Tuy nhiên, website tra cứu học tập chưa nhiều, chưa quan tâm đến vấn đề tự học HS Bên cạnh web bộc lộ số hạn chế định là: Các trang web có đường liên kết với trang web khác nên việc tìm kiếm khó khăn, thông tin tìm kiếm không theo chủ đề mà vấn đề tìm theo từ khoá đơn thuần, cung cấp thông tin chưa cung cấp tri thức cần thiết Ví dụ: Ta có từ khóa “Tây Nguyên” kết trả Ủy ban tỉnh Tây Nguyên, thông tin Đại học Tây Nguyên, lịch sử Tây Nguyên, du lịch Tây Nguyên,…Vì thế, để cần có nội dung theo nhu cầu phải nhiều thời gian để tìm danh sách hiển thị Chính cần tạo trang web khắc phục tồn trang web thiết kế trang web thông minh cho phép máy tính “hiểu” nhiều thông tin Web, hỗ trợ tốt việc khám phá thông tin, tích hợp liệu tự động hóa số công việc, … Footer Page of 126 Header Page of 126 Mặc khác, thói quen em học sinh bậc THPT đa số truy cập vào mạng internet để chơi game, nghe nhạc, chat hay chí làm số công việc có hành vi vi phạm pháp luật mạng mà em học sinh không quan tâm đến công việc tra cứu thông tin để phục vụ cho việc học Theo khảo sát số trường THPT nguyên nhân trang web hỗ trợ cho việc tra cứu thông tin không đa dạng nội dung kiến thức không mang tính chất tập trung môn học, em phải tra vào nhiều trang web có nội dung cần, bên cạnh phương pháp trợ giúp mà em cần ví dụ giao diện, cách thức trình bày liệu, Vì em cần trang web mang tính chất tập trung kiến thức môn học thực tìm kiếm nhanh xác với thông tin cần thiết Ở Việt Nam, web ngữ nghĩa nghiên cứu năm gần ứng dụng chưa nhiều, đặc biệt hỗ trợ trợ giúp học tập cho em học sinh bậc THPT chưa thực Để quan sát nhìn nhận kết học tập qua năm đưa thông tin kết học tập cuối năm học em học sinh qua năm học môn địa lý 12 chương trình (CTCB) cụ thể trường THCS – THPT Sơn Thành Thống kê kết học tập môn địa lý 12 CTCB từ năm học 2005 – 2006 đến năm học 2010 – 2011 bảng để thấy lên kết học tập qua năm học trường Footer Page of 126 Header Page of 126 Bảng Kkết học tập môn địa lý 12 (CTCB) qua năm học Năm học Số lượng học sinh 20052006 20062007 20072008 20082009 20092010 20102011 Giỏi Khá Trung bình Tỷ SL lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 181 12 6.6 54 29.8 104 231 19 8.2 62 26.8 273 22 8.1 69 220 12 5.5 217 18 194 19 Yếu SL Tỷ lệ 57.5 11 6.1 131 56.7 19 8.2 25.3 166 60.8 16 5.9 47 21.4 138 62.7 23 10.5 8.3 60 27.6 127 58.5 12 5.5 9.8 67 34.5 99 51 4.6 KẾT QUẢ HỌC TẬP MÔN ĐỊA LÝ 12 CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN TRƯỜNG THCS - THPT SƠN THÀNH 70 giỏi 60 50 trung bình yếu 40 30 20 10 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 Hình Kết học tập môn địa lý 12 (CTCB) Footer Page of 126 Header Page of 126 Qua kết thống kê kết môn học địa lý 12 – ban năm học từ năm 2005 – 2006 đến 2010 – 2011 cho ta thấy áp dụng trợ giúp học tập trang web (năm học 2010 – 2011) tỷ lệ học sinh giỏi, trung bình cao mà tỷ lệ học sinh yếu thấp năm học trước Thông tin kết điểm thi tốt nghiệp THPT môn địa lý 12 (ban bản) cụ thể trường THCS – THPT Sơn Thành qua năm từ năm 2009 đến 2011 sau: Bảng Kết thi tốt nghiệp năm gần môn địa lý 12 Năm Số lượng học sinh SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ Trung bình Tỷ SL lệ Giỏi Khá Yếu SL Tỷ lệ 2009 220 1.4 17 7.7 107 48.6 93 42.3 2010 217 4.1 23 10.6 122 56.2 63 29 2011 194 13 6.7 36 18.6 124 63.9 21 10.8 KẾT QUẢ THI TỐT NGHIỆP PHỔ THÔNG MÔN HỌC ĐỊA LÝ TRƯỜNG THCS - THPT SƠN THÀNH 70 giỏi trung bình 60 50 yếu 40 30 20 10 2009 Kết thi 2010 2011 Hình tốt nghiệp THPT môn địa lý 12 Footer Page of 126 Header Page of 126 Từ hình thống kê kết thi tốt nghiệp môn học từ năm 2009 đến năm 2011 tỷ lệ em đạt điểm trở lên cao theo năm đặc biệt vào năm 2011 Như chưa sử dụng trợ giúp cho em học tập trang web tư vấn áp dụng cách thức học tập chưa thực hợp lý đạt kết chưa cao Chính việc thiết kế trang Web ngữ nghĩa – trang web thông minh giúp cho em học sinh THPT đặc biệt em học sinh cuối cấp tự ôn tập, củng cố kiểm tra đánh giá theo quan điểm lí luận dạy học đại cần thiết Vì chọn đề tài “Ứng dụng web ngữ nghĩa xây dựng hệ thống trợ giúp học tập cho học sinh bậc Trung học Phổ thông ” nhằm góp phần nâng cao khả tự học, khả sáng tạo, em tìm phương pháp học tập hợp lý cho thân đồng thời rèn luyện, vận dụng kiến thức môn học trường phổ thông vào thực tiễn hợp lý hiệu MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu: Tìm hiểu sở lý thuyết nguyên nhân hình thành, cách xây dựng áp dụng web ngữ nghĩa Xây dựng ứng dụng trang web ngữ nghĩa vào trợ giúp học tập môn địa lý 12 CTCB cho em học sinh bậc THPH Nhiệm vụ nghiên cứu: Nghiên cứu sở lý luận sở thực tiễn việc thiết kế trang Web Tổng hợp liệu (Data Warehouse) từ nguồn khác Nghiên cứu công nghệ web ngữ nghĩa hỗ trợ học tập Khảo sát thực trạng học sinh học tập trường phổ thông môn học nói chung Tiến hành thực nghiệm việc sử dụng trang web vào trình dạy học trường THPT Footer Page of 126 Header Page of 126 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Môn Địa lý Mô hình, biện pháp số trang web hỗ trợ học tập cho học sinh bậc THPT Một số luận văn tốt nghiệp khóa trước Web ngữ nghĩa Công cụ xây dựng web ngữ nghĩa Phạm vi nghiên cứu: Môn địa lý 12 – CTCB Các đề tài luận văn thạc sỹ công bố đại học Đà nẵng đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh Cách thiết kế Web ngữ nghĩa Phần mềm protégé PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập, phân tích tài liệu liên quan tới môn học Nghiên cứu tư liệu sở lí luận dạy học đại tổ chức hoạt động học tập tự lực - sáng tạo học sinh THPT Nghiên cứu tư liệu nội dung môn học địa lí lớp 12 CTCB Tìm hiểu thông tin liên quan tới cách xây dựng web ngữ nghĩa mô hình trợ giúp học tập MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Mục đích: Tìm hiểu nghiên cứu web ngữ nghĩa để xây dựng hệ thống trợ giúp nhằm nâng cao chất lượng học tập cho học sinh bậc THPT Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu vấn đề web ngữ nghĩa Tạo tài liệu khoa học để tham khảo web ngữ nghĩa Ứng dụng công nghệ thông tin nhằm trợ giúp học tập Footer Page of 126 Header Page of 126 CẤU TRÚC LUẬN VĂN Báo cáo luận văn dự kiến tổ chức thành chương sau: Ngoài phần mở đầu kết luận, luận văn bao gồm chương sau: Chương Cơ sở lý thuyết web ngữ nghĩa Ở chương giới thiệu lý thuyết web ngữ nghĩa, ứng dụng triển vọng Web ngữ nghĩa giai đoạn Các công nghệ công cụ sử dụng web ngữ nghĩa Chương Phân tích toán trợ giúp học tập trường trung học phổ thông Trong chương phân tích trạng dạy học môn địa lý 12 giai đoạn nay, phân tích hệ thống thông tin để trợ giúp học tập, xây dựng kịch trợ giúp học tập Sử dụng giải pháp trợ giúp học tập: Sử dụng web ngữ nghĩa thư viện phát triển ứng dụng web ngữ nghĩa Chương Ứng dụng web ngữ nghĩa xây dựng hệ thống trợ giúp học tập Đối với chương 3, xây dựng ontology cho toán trợ giúp, xây dựng hệ thống trợ giúp học tập, mô tả hoạt động hệ thống chức trợ giúp học tập Hoàn thiện trang web ngữ nghĩa trợ giúp học tập đánh giá kết chương trình Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 10 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ WEB NGỮ NGHĨA 1.1 GIỚI THIỆU WEB NGỮ NGHĨA 1.1.1 Web truyền thống hạn chế World Wide Web (gọi tắt web) trở thành kho tàn thông tin khổng lồ, tạo từ tổ chức, cộng đồng nhiều cá nhân với nhiều lý khác Tính đơn giản Web dẫn đến số hạn chế Chẳng hạn dễ dàng bị lạc hay bị phải xử lý với lượng thông tin không hợp lý không liên quan trả từ kết tìm kiếm Web Vấn đề đặt làm để có kết tìm kiếm xác nhanh chóng theo mà mong muốn? 1.1.2 Sự đời web ngữ nghĩa Sự phổ biến bùng nổ thông tin Web đặt thách thức làm để khai thác thông tin Web cách hiệu Chính vấn đề thúc đẩy đời ý tưởng Web ngữ nghĩa Mục tiêu Web có ngữ nghĩa để phát triển chuẩn chung công nghệ cho phép máy tính hiểu nhiều thông tin Web, cho chúng hỗ trợ tốt việc khám phá thông tin (thông tin tìm kiếm nhanh chóng xác hơn), tích hợp liệu (dữ liệu liên kết động), tự động hóa công việc 1.1.3 Định nghĩa web ngữ nghĩa Web ngữ nghĩa phương pháp cho phép định nghĩa liên kết liệu cách có ngữ nghĩa nhằm phục vụ cho máy tính “hiểu” Web ngữ nghĩa cung cấp môi trường chia sẻ xử lý liệu cách tự động máy tính Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 12 1.3 CÁC NGÔN NGỮ VÀ CÔNG CỤ XÂY DỰNG WEB NGỮ NGHĨA 1.3.1 Bộ Visual Studio.Net 1.3.2 Sử dụng UML thiết kế hệ thống 1.3.3 XML – ngôn ngữ đánh dấu mở rộng 1.3.4 RDF- tảng web ngữ nghĩa 1.3.4.1 Giới thiệu RDF 1.3.4.2 Mô hình RDF (RDF Model) 1.3.4.3 Bộ ba RDF (RDF Tripple) 1.3.4.4 Cấu trúc RDF/XML 1.3.5 XML Schema RDF Schema 1.3.5.1 XML Schema 1.3.5.2 RDF Schema 1.3.6 Ontology 1.3.6.1 Khái niệm ontology Nói cách đơn giản ontology tập từ vựng để mô hình hóa giới bên ngoài, đưa khái niệm định nghĩa quan hệ khái niệm miền lĩnh vực Đồng thời ontology cung cấp ràng buộc, giả định sở ý nghĩa mong muốn từ vựng 1.3.6.2 Yêu cầu sử dụng ontology 1.3.6.3 Các thành phần ontology Ontology sử dụng biểu mẫu trình bày tri thức giới hay phần Ontology thường miêu tả cá thể, lớp, thuộc tính mối liên hệ 1.3.6.4 Ngôn ngữ OWL 1.3.7 Công cụ xây dựng Ontology 1.3.7.1 Thiết kế ontology Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 13 1.3.7.2 Các bước thiết kế Ontology Có thể khái quát mô hình xây dựng ứng dụng Ontology sau Xây dựng xét duyệt Ontology Xây dựng công cụ thu nhập tri thức Xây dựng khởi tạo sở tri thức Xây dựng trường hợp kiểm thử cho sở tri thức Kiểm thử ứng dụng Chỉ hướng xử lý tiến trình Chỉ hướng xem xét lại hệ thống Hình 1.5 Mô hình chu trình phát triển ứng dụng Ontology 1.3.7.3 Công cụ xây dựng ontology Hiện có nhiều phần mềm hỗ trợ xây dựng Ontology Một phần mềm sử dụng nhiều protégéOWL Đây phần mềm miễn phí dùng để tạo mô hình ứng dụng cách sử dụng ontology 1.3.8 Thư viện phát triển ứng dụng 1.3.8.1 SemWeb 1.3.8.2 OwlDotNetApi Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 14 1.4 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Trong chương tìm hiểu hạn chế web truyền thống, lý hình thành web ngữ nghĩa đồng thời đưa triển vọng web ngữ nghĩa tương lai công cụ xây dựng trang web ngữ nghĩa Xuất phát từ ba liệu để xây dựng nên RDF, người ta tiếp tục xây dựng tập luật để nâng cao khả tìm kiếm xử lý liệu máy tính Công nghệ web 3.0 phát triển ngày hoàn thiện với tập luật định nghĩa thông minh Tất nhiên lý thuyết nghiên cứu tảng Việc phát triển ứng dụng dựa công nghệ phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình, độ lớn ứng dụng… CHƯƠNG PHÂN TÍCH BÀI TOÁN TRỢ GIÚP HỌC TẬP TẠI TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG 2.1.1 Nội dung giáo dục môn Địa lý bậc THPT Trong chương trình Trung học phổ thông môn Địa lý học năm học từ lớp 10 đến lớp 12 với phân bổ số tiết học lớp 12 sau: 1,5 tiết/ tuần x 35 tuần = 52,5 tiết học Tùy vào đặc thù trường áp dụng tiết tuần học kỳ I hay học kỳ II 2.1.2 Thực trạng dạy học môn Địa lý 12 2.1.3 Nhu cầu trợ giúp môn học Địa lý 2.2 PHÂN TÍCH THÔNG TIN TRỢ GIÚP HỌC TẬP 2.2.1 Lý trợ giúp học tập môn Địa lý 2.2.2 Đối tượng trợ giúp 2.2.3 Hệ thống thông tin trợ giúp Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 15 2.2.3.1 Nhu cầu trợ giúp 2.2.3.2 Yêu cầu môn học 2.2.3.3 Những kiến thức trợ giúp 2.2.4 Yêu cầu hệ thống trợ giúp Bài toán đặt yêu cầu xây dựng trang web có chức năng: Người dùng tìm kiếm, xem, thực thi trắc nghiệm hay tải file có nội dung trợ giúp từ hệ thống Tùy chọn hướng tiếp cận liệu Nghĩa sử dụng người dùng tùy chọn hướng truy xuất liệu từ học, câu hỏi … Yêu cầu tìm kiếm phải đáp ứng hai chức tìm kiếm đơn giản theo nội dung tên học hay dạng câu hỏi tìm kiếm nâng cao Tạo trang web thông tin liên quan đến kiến thức địa lý như: Tham gia thi trắc nghiệm hệ thống, tải tập tin liên quan tới kiến thức môn học 2.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN TRỢ GIÚP 2.3.1 Mô hình tổng quan hệ thống trợ giúp Đây toán tìm kiếm dựa sở liệu lưu trữ đưa thông tin cách thông minh phía người dùng Trước có thiết kế chi tiết ta cần phân chia chương trình ta làm hạn mục bao gồm phần sau: Thu nhập thông tin, xử lý thông tin trước đưa vào lưu trữ, tiến hành lưu trữ kiểu RDF Sau data có, người dùng truyền thông tin cần tìm kiếm vào ta tiến hành truy vấn xử lý liệu trả từ truy vấn xử lý thông tin tìm kiếm tiến hành truy vấn Để cuối ta đưa kết trả phía người dùng Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 16 Ta tóm lại mục mô hình hình vẽ bên Các bước Tiến trình Người sử User Câu truy vấn dụng truy vấn Kết giao diện trang web Xử lý truy Dữ liệu Nguồn liệu xử qua xử lý Xây dựng Công cụ xây dựng Protégé liệu áp dụng Ontology, RDF, XML,… công nghệ Đưa vào kho liệu Kho liệu (tiền xử lý) bước đầu xử lý Các nguồn thu tập Admin Thông tin Hình 2.1 Mô hình toán trợ giúp Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 17 2.3.2 Phân tích hệ thống trợ giúp Một hệ thống bao gồm quyền cần thiết để giúp phân chia chức quản lý chương trình thống hệ thống Với toán trợ giúp học tập này, hệ thống chia làm quyền như: Quản trị, người dùng, khách 2.3.3 Mô tả use case hệ thống trợ giúp 2.3.3.1 Đăng nhập hệ thống 2.3.3.2 Thoát hệ thống 2.3.3.3 Tìm kiếm thông tin hệ thống 2.3.3.4 Xem thông tin hệ thống 2.3.3.5 Chỉnh sửa (cập nhật) liệu hệ thống 2.3.3.6 Mô hình triển khai hệ thống trợ giúp 2.4 SỬ DỤNG GIẢI PHÁP TRỢ GIÚP HỌC TẬP 2.4.1 Lý chọn Web ngữ nghĩa 2.4.2 Hướng tiếp cận web ngữ nghĩa 2.5 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Với chương cho thấy thực trạng môn địa lý từ có giải pháp cụ thể nhằm giải thực trạng nhằm để xây dựng phát triển hệ thống trợ giúp web ngữ nghĩa Ở chương xây dựng kịch trợ giúp học tập môn học cho học sinh: Gồm kiến thức cần thiết môn học, cách tổ chức dạy học môn học thông qua phân tích từ trạng, nhu cầu trợ giúp, lý trợ giúp học tập môn Địa lý từ hệ thống đưa phải trợ giúp gì, đâu, thời gian Và xây dựng mô hình hệ thống nhằm hiểu rõ hoạt động hệ thống trợ giúp Với kiến thức có sẵn Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 18 công nghệ.NET xây dựng công cụ lập trình Semweb, OwlDotNetApi để xây dựng trình duyệt khai thác liệu Định hướng công cụ dùng để triển khai làm ứng dụng CHƯƠNG ỨNG DỤNG WEB NGỮ NGHĨA XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRỢ GIÚP HỌC TẬP Nhằm cụ thể hóa phân tích chương 2, với chương xây dựng ontology cho toán trợ giúp xây dựng hệ thống trợ giúp học tập đồng thời mô tả hoạt động hệ thống chức trợ giúp học tập Hoàn thiện trang web ngữ nghĩa trợ giúp học tập đánh giá kết chương trình Đối với toán để thiết kế công cụ tìm kiếm ngữ nghĩa ứng dụng cần trải qua giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Thiết kế Ontology Thiết kế Ontology với mục đích để miêu tả lớp, thuộc tính, cá thể mối quan hệ chúng với Bộ từ vựng Ontology luận văn xây dựng dựa phần mềm Protégé, Giai đoạn 2: Xây dựng kiến trúc tổng thể hệ thống từ cho thấy cách tổng quan ứng dụng, tìm hiểu yêu cầu ứng dụng nguồn tài nguyên để xây dựng ứng dụng Giai đoạn 3: Xây dựng ứng dụng Đề xuất sử dụng ngôn ngữ lập trình C# kết hợp với ASP.NET, sử dụng thư viện mã nguồn mở OwlDotNetAPI thực kết nối với Ontology trả kết truy vấn theo yêu cầu người sử dụng Giai đoạn 4: Đánh giá kết chương trình Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 19 3.1 PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG ONTOLOGY CHO BÀI TOÁN 3.1.1 Các lớp ontology Việc phân tích lớp quan trọng thể độ lớn ứng dụng bao quát vấn đề Trong phần xin đưa kiểu lớp vấn đề tra cứu thông tin trợ giúp Bao gồm lớp sau: lớp baihoc, lớp dangcauhoi, lớp hethong_bieudo (lớp congthuc, lớp thehien, lớp kinhnghiem, lớp buocthuchien), lớp Tai_nguyen (lớp tailieu_thamkhao, lớp dethi, lớp cauhoi, lớp baithuchanh, lớp bo_ontapchung, lớp sangkien_kinhnghiem) 3.1.2 Các thuộc tính ontology Các thuộc tính lớp biểu thị quan hệ lớp với lớp Thông thường thuộc tính quy định kiểu liệu để hỗ trợ việc xây dựng chương trình có tính ràng buộc Bao gồm thuộc tính sau: Thuộc tính Co_cau_hoi, thuộc tính Co_vung, thuộc tính Co_bai_hoc, thuộc tính Co_bai_hoc, thuộc tính Van_de 3.1.3 Các cá thể ontology Những cá thể ontology mô tả thiết lập với mục đích để lưu trữ nội dung thông tin đối tượng toán ứng dụng Với ứng dụng web ngữ nghĩa có nhiều cá thể, toán đưa vài cá thể tiêu biểu đại diện cho nhóm mối quan hệ hay nội dung cá thể ứng dụng Bao gồm cá thể sau: Nhóm cá thể ND_BAIHOC, nhóm cá thể CTC_DANGCAUHOI, nhóm cá thể TH_BIEUDO, nhóm cá thể TL_THAMKHAO Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 20 3.2 MÔ TẢ HỆ THỐNG TRỢ GIÚP HỌC TẬP 3.2.1 Kiến trúc tổng thể hệ thống ứng dụng trợ giúp HỆ THỐNG TRỢ GIÚP XỬ LÝ DỮ LIỆU Ontology Protégé Metadata OWLDotnetAP I/SPARQ SQL Server 2008, Visual Studio 2010 ASP.NET ngôn ngữ C# GIAO DIỆN WEB Nhận yêu cầu Trả kết Người dùng Hình 3.4 Mô hình kiến trúc hệ thống trợ giúp 3.2.2 Nguồn tài nguyên hệ thống 3.3 HOÀN THIỆN HỆ THỐNG TRỢ GIÚP HỌC TẬP 3.3.1 Giải pháp xây dựng hệ thống Trong trình xây dựng sử dụng số thuật toán sau để truy xuất liệu Truy xuất liệu ontology sang giao diện web Đối với vấn đề luận văn xây dựng thuật toán sau: Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 21 Mở tệp tin chứa ontology Đọc tất Properties có khai báo SymmetricProperty đưa vào danh sách đối chiếu Duyệt qua tất đỉnh ontology Nếu đỉnh có chứa quan hệ cần điền đầy theo danh sách đối chiếu (B1) Điền thông tin quan hệ ngược lại đồng Quay lại xét cho đỉnh vừa điền B1 Ngược lại bỏ qua bước Đóng truy cập vào ontology 3.3.2 Xây dựng giao diện hệ thống Luận văn xây dựng số chức chương trình như: 3.3.2.1 Trang hệ thống Hình 3.5 Trang giao diện hệ thống Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 22 3.3.2.2 Trang tiếp cận kiến thức hệ thống 3.3.2.3 Các thuật toán bổ trợ cho việc xây dựng thuật toán tìm kiếm 3.3.2.4 Trang thực tìm kiếm đơn giản Thuật toán: Các bước thực B1: Duyệt tìm tất địa liên quan đến từ khóa địa điểm yêu cầu truy vấn B2: Nếu có địa điểm thỏa mãn B1 thực hiện: Đọc Object Properties thỏa B1 B3: Xác định lớp có Properties nằm B2, Duyệt qua individual lớp vừa xác định Kiểm tra tính quan hệ các thể để đưa giá trị liên quan B4: Hiển thị kết 3.3.2.5 Trang thực tìm kiếm nâng cao Thuật toán: Các bước thực B1: Đọc tất thông tin có liên quan với tất yêu cầu liệu tìm kiếm B2: Nếu kết B1 không rỗng, nghĩa tìm thông tin cần tìm Đọc tất thông tin có quan hệ với danh sách B1 theo quan hệ danh sách với yêu cầu tìm kiếm quan hệ ràng buộc B3: Hiển thị kết tìm kiếm 3.3.2.6 Hệ thống tài nguyên Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 23 3.4 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ CỦA HỆ THỐNG TRỢ GIÚP Như chương này, luận văn xây dựng thành công ontology trợ giúp học tập phần mềm protégé Đã đưa mô hình kiến trúc tổng thể hệ thống để nói lên cách tổng quan ứng dụng Luận văn sử dụng ngôn ngữ lập trình C# kết hợp với ASP.NET, dùng hệ quản trị SQL server 2008 visual studio 2010 để xây dựng demo ứng dụng Hệ thống triển khai phòng chức (phòng thực hành tin học) áp dụng cho tất lớp 12 - ban trường THPT – THCS Sơn Thành Sau thời gian áp dụng em học sinh có nhận xét thông qua phiếu đánh giá (được tính tỷ lệ phần trăm) sau: Bảng 3.1 Bảng đánh giá kết thực hệ thống trợ giúp HT Lớp Trình bày Kiến thức Phù hợp Hạn chế Dễ hiểu Phù hợp Hạn chế 12 A 87% 13% 78% 91% 9% 12 B 86% 14% 83% 86% 14% 12 D 82% 18% 81% 87% 13% 12 E 89% 11% 76% 82% 18% 12 G 84% 16% 79% 88% 12% Qua trình triển khai ứng dụng cho thấy hệ thống giúp cho học sinh bậc THPT tiếp thu kiến thức môn học thông qua hệ thống trợ giúp, kiến thức môn học tin học hoá để giúp cho em học tập cách chủ động Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 24 KẾT LUẬN Kết luận Trong trình thực đề tài tốt nghiệp cố gắng tham khảo, học hỏi kinh nghiệm từ thông tin sách, báo, tạp chí hay từ nguồn khác từ internet với hướng dẫn tận tình PGS.TS Phan Huy Khánh hoàn thành luận văn Việc phát triển ngày nhanh liệu văn xây dựng ontology theo lĩnh vực vấn đề tất yếu Vì luận văn tập trung nghiên cứu xây dựng thành công ontology trợ giúp học tập phần mềm protégé, từ xây dựng ứng dụng Web ngữ nghĩa vấn đề trợ giúp học tập cho học sinh bậc trung học phổ thông đạt kết ban đầu Về lý thuyết Trong luận văn nghiên cứu nêu nét đặc trưng sở lý thuyết Web ngữ nghĩa Hơn nữa, việc sâu vào nghiên cứu RDF, cách thức xây dựng ontology ngôn ngữ OWL thành phần quan trọng Web ngữ nghĩa, cho thấy khả hiệu sử dụng cao hệ web Luận văn đưa công cụ cần thiết để phát triển ứng dụng Web ngữ nghĩa hiệu Song song với việc giải vấn đề giao tiếp người máy, vấn đề đa ngôn ngữ Cùng với đa dạng thông tin nhu cầu cần thiết sử dụng thông tin hiệu quả, nhanh chóng tổ chức cá nhân Đặc biệt, với xu hướng đưa ứng dụng lên web web ngữ nghĩa ngày trở nên thực tiễn Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 25 Nghiên cứu ngôn ngữ lập trình C#, sử dụng gói thư viện dll hỗ trợ nhúng vào chương trình Nắm rõ cách xây dựng, lưu trữ thông tin đối tượng web ngữ nghĩa Về ứng dụng Về kết thực nghiệm ứng dụng phát triển tra cứu thông tin nội dung liên quan tới môn học địa lý 12 chương trình bản, trang web chứng minh tảng lý thuyết nghiên cứu kết hợp mô hình phát triển công cụ hỗ trợ phát triển với công nghệ.NET, hoàn toàn xây dựng thành công ứng dụng web 3.0 Ứng dụng chứng minh tính vượt trội công nghệ web 3.0 với công nghệ web xây dựng trước Trong hệ thống trợ giúp này, ứng dụng xây dựng chức cho phép người dùng nhập liệu trang web, đồng thời xem tìm kiếm thông tin từ trang web hệ thống ứng dụng, ứng dụng Ứng dụng đưa chức có tính chất minh họa cho phần lý thuyết thể mô ý tưởng mà chưa có đầu tư nhiều chất lượng hình ảnh giao tiếp, giao diện trang web với người sử dụng Đánh giá kết hệ thống trợ giúp Hướng phát triển đề tài Bên cạnh nội dung thực luận văn này, luận văn cần phát triển vấn đề như: Đây hệ thống trợ giúp học tập môn học địa lý 12 chương trình tảng để phát triển hệ thống trợ giúp môn học khác chương trình học tập cho học sinh bậc trung học phổ thông Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 26 Luận văn nên phát triển thêm hệ thống trợ giúp kiến thức liên quan khác ví dụ xây dựng trang web có đầy đủ thông tin nhằm tạo hệ thống trắc nghiệm toàn diện kiến thức môn học giúp cho học sinh củng cố kiến thức, giúp cho em học sinh làm quen với dạng câu hỏi không bỡ ngỡ với đề thi tốt nghiệp hay đại học làm thi Hệ thống cần phát triển thêm cách truy xuất liệu từ file tài nguyên có sẵn internet nhằm cung cấp liệu phong phú cho hệ thống Triển khai ứng dụng server thực tế, môi trường internet để giúp chương trình hỗ trợ tốt cho nhiều người mong muốn ban đầu việc xây dựng hệ thống trợ giúp học tập cho em học sinh Footer Page 26 of 126 ... giúp học tập: Sử dụng web ngữ nghĩa thư viện phát triển ứng dụng web ngữ nghĩa Chương Ứng dụng web ngữ nghĩa xây dựng hệ thống trợ giúp học tập Đối với chương 3, xây dựng ontology cho toán trợ giúp, ... luận văn tập trung nghiên cứu xây dựng thành công ontology trợ giúp học tập phần mềm protégé, từ xây dựng ứng dụng Web ngữ nghĩa vấn đề trợ giúp học tập cho học sinh bậc trung học phổ thông đạt... THỐNG TRỢ GIÚP HỌC TẬP Nhằm cụ thể hóa phân tích chương 2, với chương xây dựng ontology cho toán trợ giúp xây dựng hệ thống trợ giúp học tập đồng thời mô tả hoạt động hệ thống chức trợ giúp học tập