Đang tải... (xem toàn văn)
bài tập lớn môn hệ chuyên gia
1 BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN HỆ CHUYÊN GIA ĐỂ TÀI: XÂY DỰNG WEBSITE TƢ VẤN CHỌN TRƢỜNG ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP HỎI XA Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. Trần Thanh Hùng Nhóm thực hiện: Nhóm 7 1. Lê Hoàng Phúc (Nhóm trƣởng) 2. Phạm Thị Hòa 3. Bùi Thị Hƣờng 4. Lê Anh Tuấn Lớp: KHMT1 – K4 Hà Nội, ngày 20 tháng 8 năm 2012 2 Mục Lục Contents Lời Mở Đầu 4 Chƣơng I: Giới thiệu về hệ chuyên gia. 5 I. Khái niệm: 5 II. Đặc trƣng và ƣu điểm của hệ chuyên gia. 7 III. Kiến trúc tổng quát của các hệ chuyên gia. 8 1. Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia. 8 2. Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia 10 Chƣơng II: Giới thiệu bài toán tƣ vấn chọn trƣờng. 11 I. Phát biểu bài toán. 11 II. Các phƣơng pháp giải quyết. 12 1. Hỏi biết trƣớc kết luận 12 1.1 Phƣơng thức hỏi gần: 12 1.2 Phƣơng thức hỏi xa: 13 2. Hỏi không biết kết luận: 13 2.1 Hỏi xa: 14 2.2 Hỏi gần: 14 III. Phƣơng thức hỏi xa không biết trƣớc kết luận. 14 1. Phƣơng thức hỏi xa. 14 2. Mục đích: 15 3. Hƣớng giải quyết: 15 4. Lý do chọn: 16 Chƣơng III: Hệ quản trị tri thức của bài toán. 16 I. Mô hình dữ liệu: 16 II. Lƣu trữ bằng XML: 17 3 1. Cách lƣu trữ: 17 2. Ƣu điểm: 17 3. Nhƣợc điểm: 18 Chƣơng IV: Chƣơng Trình 18 Tài liệu tham khảo 24 4 Lời Mở Đầu Trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển như vũ bão của ngành công nghệ thông tin thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng thì máy tính không còn xa là gì. Hiện nay, tin học đã được ứng dụng ở hầu hết các hệ thống trường học, vì vậy các học sinh đã có dịp được tiếp xúc nhiều với nó. Nhất là trong khoảng thời gian các bạn chuẩn bị thi vào đại học thì máy tính hỗ trợ tìm kiếm rất nhiều thông tin như học trực tuyến, tìm tài liệu thi qua mạng và đặc biệt là những phần mềm thông minh còn giúp cho việc tư vấn chọn trường phù hợp. Như các bạn đã biết, chọn trường là việc quan trọng đối với một học sinh THPT, là yếu tố quyết định đến tương lai sau này của các em, nhưng việc chọn một trường như thế nào cho phù hợp là câu hỏi mà không ít học sinh còn đang phân vân. Để giải đáp những thắc mắc đó, cũng như đưa ra lời khuyên bổ ích cho các em, nhóm chúng tôi xin giới thiệu Wevsite Tư Vấn Chọn Trường mong sẽ góp một phần nhỏ bé giúp các em có những sự lựa chọn sáng suốt cho bản thân. Website này hỗ trợ việc tìm kiếm các trường, đưa ra các thông tin cần thiết như: điểm xét tuyển các năm trước, vị trí trường, thông tin liên quan đến các loại hình đào tạo của trường đó… Hơn thế nữa phần mềm còn giúp học sinh có thể chọn trường phù hợp khi họ nhập mức điểm mà họ có thể đạt được, sở thích… máy tính sẽ đưa ra danh sách các trường phù hợp thông tin họ nhập vào. Với những tiện ích mà phần mềm này mang lại sẽ giúp cho học sinh có bước đi vững chắc cho thành công trong tương lai. Vì những lý do trên nên chúng em đã chọn đề tài “ Tư Vấn Chọn Trường bằng phương pháp hỏi xa ”, để cho các học sinh có thể chọn trường một cách hiệu quả, nhanh chóng, và đáp ứng được nhu cầu tìm kiếm thông tin trong thời đại hiện nay. Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của Th.S Trần Thanh Hùng đã giúp chúng em thực hiện đề tài này. Tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót. Vì vậy chúng em mong nhận được ý kiến đóng góp quý báy của Thầy. Chúng em xin chân thành cảm ơn! 5 Chƣơng I: Giới thiệu về hệ chuyên gia. I. Khái niệm: Hệ chuyên gia (Expert System) là một chương trình máy tính thông minh sử dụng tri thức (knowledge) và các thủ tục suy luận (inference procedures) để giải những bài toán tương đối khó khăn đòi hỏi những chuyên gia mới giải được. Hệ chuyên gia là một hệ thống tin học có thể mô phỏng (emulates) năng lực quyết đoán (decision) và hành động (making ability) của một chuyên gia (con người). Hệ chuyên gia là một trong những lĩnh vực ứng dụng của trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence) như hình dưới đây. 6 Hệ chuyên gia sử dụng các tri thức của những chuyên gia để giải quyết các vấn đề khác nhau thuộc mọi lĩnh vực. Tri thức (knowledge) trong hệ chuyên gia phản ánh sự tinh thông được tích tụ từ sách vở, tạp trí, từ các chuyên gia hay các nhà bác học. Các thuật ngữ hệ chuyên gia, hệ thống dự trên tri thức hay hệ chuyên gia dựa trên tri thức thường có cùng nghĩa. Một hệ chuyên gia gồm ba thành phần chính là cơ sở tri thức, máy suy diễn hay mô tơ suy diễn, và hệ thống giao tiếp với người sử dụng. Cơ sở tri thức chứa các tri thức để từ đó, máy suy diễn tạo ra câu trả lời cho người sử dụng qua hệ thống giao tiếp. Người sử dụng cung cấp sự kiện là những gì đã biết, đã có thật hay những thông tin có ích cho hệ chuyên gia, và nhận được những câu trả lời là những lời khuyên hay những gợi ý đúng đắn. Hoạt động của một hệ chuyên gia dựa trên tri thức được minh họa như sau: Mỗi hệ chuyên gia chỉ đặc trưng cho một lĩnh vực vấn đề nào đó, như y học, tài chính, khoa học hay công nghệ,… mà không phải cho bất cứ một lĩnh vực vấn đệ nào. Tri thức chuyên gia để giải quyết một vấn đề đặc trưng được gọi là lĩnh vực tri thức. 7 II. Đặc trƣng và ƣu điểm của hệ chuyên gia. Có bốn đặc trưng cơ bản của một hệ chuyên gia: - Hiệu quả cao: Khả năng trả lời với mức độ tinh thông bằng hoặc cao hơn so với chuyên gia trong cùng lĩnh vực. - Thời gian trả lời thỏa đáng: Thời gian trả lời hợp lý, bằng hoặc nhanh hơn so với chuyên gia để đi đến cùng một quyết định. Hệ chuyên gia là một hệ thời gian thực. - Độ tin cậy cao: Không thể xảy ra sự cố hoặc giảm sút độ tin cậy khi sử dụng. - Dễ hiểu: Hệ chuyên gia giải thích các bước suy luận một cách dễ hiểu và nhất quán, không giống như cách trả lời bí ẩn của các hộp đen. Những ưu điểm của một hệ chuyên gia: - Phổ cập: Là sản phẩm chuyên gia, được phát triển không ngừng với hiệu quả sử dụng không thể phủ nhận. - Giảm giá thành. - Tính thường trực: Bất kể lúc nào cũng có thể khai thác sử dụng, trong khi con người có thể mệt mỏi, nghỉ ngơi hay vắng mặt. - Đa lĩnh vực: Chuyên gia về nhiều lĩnh vực khác nhau và được khai thác đồng thời bất kể thời gian sử dụng. - Độ tin cậy: Luôn đảm bảo độ tin cậy khi khai thác. 8 - Khả năng giảng giải: Câu trả lời với mức độ tinh thông được giảng giải rõ ràng chi tiết, dễ hiểu. - Khả năng trả lời: Trả lời theo thời gian thực, khách quan. - Tính ổn định, suy luận có lý và đầy đủ mọi lúc mọi nơi. - Trợ giúp thông minh như một người hướng dẫn. - Có thể truy cập như là một cơ sở dữ liệu thông minh. III. Kiến trúc tổng quát của các hệ chuyên gia. 1. Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia. Một hệ chuyên gia kiểu mẫu gồm bảy thành phần cơ bản như sau: - Cơ sở tri thức: Gồm các phần tử tri thức, thông thường được gọi là luật, được tổ chức như một cơ sở dữ liệu. - Máy suy diễn: Công cụ tạo ra sự suy luận bằng cách quyết định xem những luật nào sẽ làm thỏa mãn các sự kiện, các đối tượng,…, chọn ưu tiên các luật thỏa mãn, thực hiện các luật có tính ưu tiên cao nhất. - Lịch công việc: Danh sách các luật ưu tiên do máy tính suy diễn tạo ra thỏa mãn các sự kiện, các đối tượng có mặt trong bộ nhớ làm việc. 9 - Bộ nhớ làm việc: Cơ sở dữ liệu toàn cục chứa các sự kiện phục vụ cho các luật. - Khả năng giải thích: Giải nghĩa cách lập luận của hệ thống cho người sử dụng. - Khả năng thu nhận tri thức: Cho phép người sử dụng bổ sung các tri thức vào hệ thống một cách tự động thay vì tiếp nhận tri thức bằng cách mã hóa tri thức một cách tường minh. Khả năng thu nhận tri thức là yếu tố mặc nhiên của nhiều hệ chuyên gia. - Giao diện người sử dụng: Là nơi người sử dụng và hệ chuyên gia trao đổi với nhau. Cơ sở tri thức còn được gọi là bộ nhớ sản xuất trong hệ chuyên gia. Trong một cơ sở tri thức, người ta thường phân biệt hai loại tri thức là tri thức phán đoán và tri thức thực hành. Các tri thức phán đoán mô tả các tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập. Các tri thức thực hành thể hiện những hậu quả rút ra hay những thao tác cần phải hoàn thiện khi một tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập trong lĩnh vực đang xét. Các tri thức thực hành thường được thể hiện bởi các biểu thức dễ hiểu và dễ triển khai thao tác đối với người sử dụng. Từ việc phân biệt giữa hai loại tri thức, người ta nói máy suy diễn là công cụ triển khai các cơ chế tổng quát để tổ hợp các tri thức phán đoán và các tri thức thực hành. Hình trên đây mô tả quan hệ hữu cơ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức. 10 2. Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia. Có nhiều mô hình kiến trúc hệ chuyên gia theo các tác giả khác nhau. Sau đây là một số mô hình. a. Mô hình J. L. Ermine. b. Mô hình C. Ernest. c. Mô hình E. V. Popov. [...]... một hệ chuyên gia thân thiện giúp cho việc tư vấn chọn trường của học sinh Xây dựng một hệ chuyên gia giúp tư vấn cho học sinh những trường đại học phù hợp với lực học của bản thân Tư vấn chọn ngành nghề phù hợp với khả năng và sở thích của bản thân Giải đáp những thắc mắc, những điều mà học sinh cần phải biết khi chọn trường, ngành phù hợp Hƣớng giải quyết: 15 4 Xây dựng một hệ chuyên gia. .. cho việc thực hiện xây dựng một hệ chuyên gia tư vấn chọn trường một cách thích hợp nhất Khi người sử dụng đưa ra câu hỏi thì nó sẽ dừng lại khi thu được tập giả thiết bằng với kết luận thì dừng Dạng câu hỏi là câu hỏi Yes/No mỗi câu trả lời có hay không của học sinh phần nào sẽ nhận được một kết quả - xử lý – đưa ra kết quả nếu đủ dữ kiện Sử dụng ngôn ngữ C# với thiết kế giao diện đẹp và tính năng hữu...Chƣơng II: Giới thiệu bài toán tƣ vấn chọn trƣờng I Phát biểu bài toán Khi vào trang web, khách có thể sử dụng việc tìm kiếm điểm chuẩn hoặc tư vấn chọn trường mà không cần đăng nhập Trong trang tư vấn, chuyên gia sẽ thực hiện ra các câu hỏi theo nhóm câu hỏi và khách sẽ trả lời Đúng/ Sai Khi có kết quả phù hợp sẽ dừng... Khi người sử dụng muốn xem thông tin về điểm xét tuyển của các trường các năm trước để chọn một trường cho phù hợp thì hệ thống sẽ gửi thông tin như: Mã lựa chọn, điểm năm 1 điểm năm 2, điểm năm 3, điểm năm 4, điểm năm 5 Đế quản trị hệ thống tri thức người dùng phải đăng nhập vào hệ thống bằng tài khoản của mình trên trang đăng nhập Các chức năng quản lý như: Quản lý thông tin sự kiện Quản lý thông... thiệu ở phần III 2.2 Hỏi gần: Ví dụ xét GT=Φ, KL={k} Tập hỏi={f,g,h,c} Xét cây hỏi: III Phƣơng thức hỏi xa không biết trƣớc kết luận 1 Phƣơng thức hỏi xa HỎI = TRÁI / PHẢI Hỏi đến khi nào??? Đến khi thu được tập GT -> KL được Hỏi=Φ (GT > KL) Tóm tắt thuật toán: 14 Bước 1: Đưa ra câu hỏi đầu tiên Bước 2: Cập nhật xâu kết quả So sánh với tập luật Nếu trùng với giả thiết Đưa ra tư vấn và đưa... thống 19 Trang tư vấn chọn trường 20 Trang quản lý của admin 21 Trang quản lý sự kiện Trang thêm mới sự kiện 22 Trang tìm trường xem điểm Trang xem điểm chuẩn 23 Tài liệu tham khảo 1 2 Giáo trình Hệ chuyên gia của Th.s Trần Thanh Hùng Giáo trình XML của Th.s Đỗ Thị Tâm và Th.s Đỗ Ngọc Sơn Các Website tham khảo: 1 2 3 http://www.w3schools.com/ http://www.wikipedia.org/ http://www.zvon.org/ 24 ... lý bởi nhiều phần mềm trên các hệ điều hành khác nhau Nhƣợc điểm: Tuy nhiên việc lưu trữ bằng XML đôi khi cũng gặp phải không ít những khó khăn như: Khi chèn dữ liệu có thể bị lỗi, hoặc đối với một số máy sẽ bị lỗi khi load dữ liệu lên Web Việc lọc dữ liệu hay rút trích thông tin cần thiết có thể gặp một số khó khăn Chƣơng IV: Chƣơng Trình 18 Trang đăng nhập vào hệ thống 19 Trang tư vấn chọn trường... chọn sáng suốt về trường, ngành nghề mà các em sẽ học trong tương lai Đưa ra những lời khuyên bổ ích cho các em Đưa ra những thông tin về danh sách các trường để các em tham khảo Chƣơng III: Hệ quản trị tri thức của bài toán I Mô hình dữ liệu: 16 II Lƣu trữ bằng XML: 1 Cách lƣu trữ: 2 Xây dựng Xml schema để định nghĩa khối dữ liệu được xây dựng giống như trong SQL với các ràng buộc về khóa, độ... phƣơng pháp giải quyết Các vấn đề cần giải quyết: Xác định những điều cần hỏi (Hỏi cài gì?) Phương thức hỏi: thân thiện với người sử dụng Tránh dư thừa Mô hình hỏi: 1 Hỏi biết trƣớc kết luận Hỏi = Tập sự kiện có liên quan tới kết luận 1.1 Phƣơng thức hỏi gần: HỎIg = U{lefti | ri:lefti->qi, qiє KL} = {f,h,g,c} 12 (g: gần) Nhận xét: HỎIg ={f | tồn tại (f,g) є FPG, g є KL} Tồn tại r: left -> g . thiệu về hệ chuyên gia. 5 I. Khái niệm: 5 II. Đặc trƣng và ƣu điểm của hệ chuyên gia. 7 III. Kiến trúc tổng quát của các hệ chuyên gia. 8 1. Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia. 8. gia hay các nhà bác học. Các thuật ngữ hệ chuyên gia, hệ thống dự trên tri thức hay hệ chuyên gia dựa trên tri thức thường có cùng nghĩa. Một hệ chuyên gia gồm ba thành phần chính là cơ sở tri. nhiên của nhiều hệ chuyên gia. - Giao diện người sử dụng: Là nơi người sử dụng và hệ chuyên gia trao đổi với nhau. Cơ sở tri thức còn được gọi là bộ nhớ sản xuất trong hệ chuyên gia. Trong một