S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG HÀ THỊ THU HIỀN XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ỨNG DỤNG TRONG TƯ VẤN HỌC ĐƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2013 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG HÀ THỊ THU HIỀN XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ỨNG DỤNG TRONG TƯ VẤN HỌC ĐƯỜNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. ĐỖ TRUNG TUẤN Thái Nguyên – 2013 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU Tư vấn tâm lý học đường là hình thức trợ giúp tâm lý đắc lực không những cho học sinh mà còn cho các lực lượng giáo dục khác từ ban giám hiệu, giáo viên, giám thị Quá trình hoạt động tư vấn tâm lý học đường giúp học sinh gặp khó khăn trong các vấn đề tâm lý khác nhau nảy sinh trong học tập, trong hoạt động hướng nghiệp, trong các mối quan hệ (với bạn bè, thầy, cô giáo, người thân ) ở bất kỳ thời điểm nào. Ở phần lớn các trường học hiện nay vấn đề trợ giúp tâm lý học đường vẫn chưa được chú trọng. Hoạt động trợ giúp tâm lý rất ít được tổ chức ở trường cho nên mỗi khi gặp khó khăn về tâm lý các em chủ yếu tâm sự với bạn bè, một số ít thì tâm sự với cha mẹ hoặc không nói với ai, thậm chí giải quyết sự việc một cách tiêu cực. Điều đó cho thấy, các em thật sự cần một người đáng tin cậy và có chuyên môn để chia sẻ tâm sự hoặc trợ giúp các em tìm cách thức giải quyết các vấn đề một cách tốt nhất. Liên quan đến hệ thống trợ giúp, người ta quan tâm đến hệ thống thông tin. Hệ này có một vai trò quan trọng cho việc ra quyết định quản lý hệ thống. Trong thời đại ngày nay sự bùng nổ của công nghệ thông tin làm cho nhu cầu có được thông tin chính xác, đầy đủ kịp thời cho việc ra quyết định quản lý là không thể thiếu được. Hỗ trợ quyết định quản lý thuộc phạm trù các công nghệ hỗ trợ quản lý. Do đó tầm quan trọng của việc hỗ trợ quản lý gắn liền với tầm quan trọng của hệ hỗ trợ quyết định. Một quyết định kịp thời, đúng đắn sẽ đẩy công tác quản lý nói chung tiến triển tốt. Do đó việc nghiên cứu và tìm ra một phương pháp có tính chất tương đối phổ biến cho các dạng quyết định là công việc của hệ hỗ trợ quyết định mà ta sẽ đề cập tới trong luận văn này. Khái niệm về Hệ trợ giúp quyết định DSS (Decision Support System) lần đầu tiên được Scott Morton đưa ra vào đầu năm 1970, ông định nghĩa là “các hệ thống dựa trên tương tác máy tính, giúp người ra quyết định dùng dữ liệu và các mô hình để giải quyết những bài toán không cấu trúc ”. Trong suốt những năm 70, định nghĩa này về DSS được các nhà nghiên cứu và thực hành chấp nhận. Vào năm 1980 xuất phát từ yêu cầu của thực tế và theo logic phát triển nội tại của DSS, đã có thêm những định nghĩa mới về DSS. S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 2 Hiện nay, việc đào tạo theo hệ thống tín chỉ đang được áp dụng tại hầu hết các trường đại học, sinh viên cũng gặp phải những khó khăn trong việc lựa chọn môn học sao cho phù hợp với năng lực bản thân, điều này cho thấy việc tư vấn cho sinh viên trong việc lựa chọn môn học tiếp theo dựa vào kết quả học tập của các môn trước cũng là một vấn đề cần thiết. Bên cạnh đó tư vấn hướng nghiệp cũng là một khía cạnh không thể thiếu. Trên thực tế, không ít người tốt nghiệp đại học loại khá nhưng hiệu quả lao động không cao vì chỉ học để có bằng chứ không phải vì say mê, muốn làm việc mình yêu thích. Vì vậy, em chọn làm đề tài “Xây dựng hệ thống hỗ trợ ra quyết định ứng dụng trong tư vấn học đường” với mục đích hỗ trợ tư vấn về tâm lý, tư vấn trong việc lựa chọn môn học cũng như hướng nghiệp cho học sinh sinh viên để làm nội dung nghiên cứu cho luận văn của mình. S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 3 CHƢƠNG 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1. Tổng quan về hệ hỗ trợ ra quyết định 1.1.1. Khái niệm hệ hỗ trợ ra quyết định Trong thập niên 1970, Scott Morton đưa ra khái niệm đầu tiên về Hệ hỗ trợ ra quyết định (Decision Support System – DSS). Ông định nghĩa DSS như là những hệ thống máy tính tương tác nhằm giúp những người ra quyết định sử dụng dữ liệu và mô hình để giải quyết các vấn đề không có cấu trúc. Hệ hỗ trợ ra quyết định là các hệ dựa trên máy tính, có tính tương tác, giúp các nhà ra quyết định dùng dữ liệu và mô hình để giải quyết các bài toán phi cấu trúc (S. Morton, 1971) DSS kết hợp trí lực của con người với năng lực của máy tính để cải tiến chất lượng của quyết định. Đây là các hệ dựa vào máy tính hỗ trợ cho người ra quyết định giải các bài toán nửa cấu trúc (Keen and Scott Morton, 1978) DSS là tập các thủ tục dựa trên mô hình nhằm xử lý dữ liệu và phán đoán của con người để giúp nhà quản lý ra quyết định (Little, 1970) Cho đến nay chưa có định nghĩa thống nhất về DSS, tuy nhiên tất cả đều đồng ý mục đích cơ bản nhất của DSS là để hỗ trợ và cải tiến việc ra quyết định Một số khái niệm về DSS theo thời gian: Bảng 1.1. Tiến trình phát triển các chức năng của DSS Thời gian Các chức năng của DSS 1970 Chức năng hệ thống, đặc tính giao tiếp (Little) 1980 Mục tiêu hệ thống, khuôn mẫu sử dụng (Alter) 1980 Quá trình phát triển (Keen) 1980 Năng lực hệ thống, khuôn mẫu sử dụng (Moore and Chang) 1989 Thành phần hệ thống (Bonczek và các cộng sự) Tiến trình phát triển các chức năng của DSS thay đổi từ nhận thức DSS làm gì (thí dụ, hỗ trợ ra quyết định trong các bài toán nửa phi cấu trúc) cho đến cách thức đạt được các mục tiêu của DSS (các thành phần yêu cầu, khuôn mẫu sử dụng, quá trình phát triển…) Các giải thích: S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 4 Năm 1970, Little đề xuất DSS là tập các thủ tục dựa vào các mô hình để xử lý dữ liệu và phán xét nhằm trợ giúp các nhà ra quyết định. Năm 1980. Alter đề xuất định nghĩa DSS bằng cách tương phản với các hệ xử lý dữ liệu điện tử theo một số yếu tố như bảng sau: Bảng 1.2. So sánh giữa DSS và EDP Một số yếu tố DSS Hệ xử lý dữ liệu điện tử (EDP) Cách dùng Tích cực Thụ động Người dùng Quản lý Thư ký Thời gian Hiện tại Tương lai, quá khứ Đặc trưng Linh hoạt Cố định Năm 1980, Moore & Chang cho rằng tính cấu trúc trong cá định nghĩa trước đây không thực sự có ý nghĩa vì rằng bài toán mô tả là có cấu trúc hay phi cấu trúc chỉ tương ứng theo người ra quyết định và tình huống cụ thể. Vì vậy, nên định nghĩa DSS như là hệ thống hỗ trợ các mô hình quyết định và phân tích dữ liệu tùy biến, được sử dụng ở các khoảng thời gian bất kỳ, không hoạch định trước. Năm 1980, Bonezek cho rằng DSS là một hệ máy tính gồm 3 thành phần tương tác với nhau: hệ thống ngôn ngữ (cơ chế để giao tiếp giữa người dùng và các thành phần khác), hệ kiến thức (kho lưu trữ các kiến thức của lĩnh vực đang xét dưới dạng dữ liệu hay thủ tục) và hệ xử lý vấn đề (liên kết giưa 2 thành phần kia, chứa một hay nhiều năng lực xử lý vấn đề tổng quát cần để ra quyết định) Năm 1980, Keen áp dụng thuật ngữ DSS cho các tình huống ở đó hệ thống cuối cùng chỉ có thể được xây dựng bằng một quá trình thích nghi về nghiên cứu và tiến hóa. Vì vậy, DSS là sản phẩm của quá trình phát triển ở đó người dùng hệ thống, người xây dựng hệ thống và bản thân hệ thống có khả năng ảnh hưởng lên nhau gây ra một tiến hóa và khuôn mẫu sử dụng. 1.1.2. Lý do sử dụng DSS a) Một số vấn đề của Nhà trường trong quá trình đào tạo và quản lý sinh viên Đào tạo nhiều bậc học và theo nhiều hình thức Số lượng sinh viên lớn Khó nắm bắt tâm lý, tâm tư nguyện vọng của sinh viên Nhà trường chưa có cố vấn về học tập cũng như về tâm lý S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 5 Mới chuyển đổi từ hình thức đào tạo niên chế sang tín chỉ đối với bậc Đại học Cần có một hệ thống trợ giúp cho sinh viên trong việc lựa chọn môn học cũng như giải quyết các vấn đề tâm lý. b) Lý do sử dụng DSS Xây dựng mô hình giao tiếp giáo viên và sinh viên Hệ thống giúp sinh viên lựa chọn quyết định phù hợp Trợ giúp một cách kịp thời Cải tiến kỹ thuật trong việc lưu trữ, tìm kiếm, trao đổi dữ liệu giữa giáo viên với sinh viên và giữa các sinh viên với sinh viên Khắc phục khả năng hạn chế của con người trong việc xử lý và lưu trữ thông tin c) Thuận lợi của DSS (Keen, 1981) Các yếu tố đánh giá Kết quả khi sử dụng DSS Số lượng phương án xem xét Phân tích độ nhạy nhanh và hiệu quả hơn, tăng số phương án xảy ra Đáp ứng nhanh hơn Nghiệp vụ Thấy được các quan hệ nghiệp vụ của toàn hệ thống Các tình huống của hệ thống Dễ hiệu chỉnh mô hình, dễ xem xét thay đổi Phân tích dữ liệu Có thể thực hiện các phân tích phi chính quy Học tập và hiểu biết Nhận diện các tài nguyên chưa tận dụng Vạch ra các tiếp cận mới Truyền thống Giải thích tính hợp lý và cải thiện truyền thống Kiểm soát Tiêu chuẩn hóa các thủ tục tính toán Chi phí Giảm công việc hành chính, tiết kiệm chi phí hành chính Quyết định Đưa ra quyết định tốt hơn Khả năng làm việc Theo nhóm Thời gian Tiết kiệm Nguồn tài nguyên Sử dụng tài nguyên tốt hơn Bảng 1.3. Các thuận lợi của hệ DSS S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 6 d) Năng lực của hệ hỗ trợ ra quyết định Hình 1.4. Năng lực của Hệ hỗ trợ ra quyết định Trong đó: (1) DSS cơ bản hỗ trợ các nhà ra quyết định trong các tình huống nửa phi cấu trúc và phi cấu trúc bằng cách kết hợp phán xử của con người và xử lý thông tin bằng máy tính. Các bài toán như vậy không thể/không thuận tiện giải quyết được chỉ bằng các công cụ máy tính hóa hay các phương pháp định lượng (2) Phù hợp cho các cấp quản lý khác nhau từ thấp đến cao (3) Phù hợp cho cá nhân và nhóm. Các bài toán ít có tính cấu trúc thường liên quan đến nhiều cá nhân ở các đơn vị chức năng hay mức tổ chức khác nhau cũng như ở các tổ chức khác (4) Hỗ trợ cho các quyết định song song hoặc tuần tự: được đưa ra một lần, vài lần hay lặp lại (5) Hỗ trợ cho các giai đoạn của quá trình ra quyết định: tìm hiểu, thiết kế, lựa chọn và thực hiện (6) Đưa ra các quyết định hỗ trợ cho nhiều lĩnh vực (7) Khả năng thích nghi và linh hoạt: Người dùng có thể thêm, bỏ, kết hợp, thay đổi các phần tử cơ bản của hệ thống (8) Tính tương tác cao: Dễ dùng và thân thiện với người dùng (9) Khả năng sử dụng: Nhằm nâng cao tính chính xác, thời gian tính, chất lượng của quyết định DSS Bài toán nửa phi cấu trúc (1) Cho các nhà quản lý các cấp (2) Cho nhóm & cá nhân (3) Quyết định liên thuộc/tuần tự (4) Hỗ trợ tìm kiếm, thiết kế, chọn lựa (5) Đưa ra các quyết định hỗ trợ phong phú (6) Khả năng thích nghi và linh hoạt (7) Tích hợp và kết nối WEB (14) Truy vấn dữ liệu (13) Mô hình hóa & phân tích (12) Tích hợp người sử dụng cuối (11) Yếu tố con người (10) Khả năng sử dụng (9) Tính tương tác cao (8) S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 7 (10) Yếu tố con người: Người ra quyết định kiểm soát toàn bộ các bước của quá trình ra quyết định, DSS chỉ trợ giúp, không thay thế người ra quyết định (11) Tích hợp người sử dụng cuối: Người dùng cuối cùng có thể tự kiến tạo và sửa đổi các hệ thống nhỏ và đơn giản (12) Mô hình hóa và phân tích: Sử dụng mô hình để phân tích các tình huống ra quyết định (13) Truy vấn dữ liệu: Cung ứng các truy vấn dữ liệu từ nhiều nguồn, dạng thức và kiểu khác nhau (14) Tích hợp kết nối Web: Có thể dùng như một công cụ độc lập hay kết hợp với các DSS/ứng dụng khác, dùng đơn lẻ hay trên một mạng lưới máy tính (Intranet, Extranet) hay bất kỳ với công nghệ Web 1.1.3. Các thành phần của Hệ hỗ trợ ra quyết định Một Hệ hỗ trợ ra quyết định gồm có bốn thành phần chính 1. Quản lý dữ liệu 2. Quản lý mô hình 3. Quản lý dựa vào kiến thức 4. Quản lý giao diện người dùng Hình 1.5. Các thành phần của Hệ hỗ trợ ra quyết định Quản lý dữ liệu (Data Management) gồm một cơ sở dữ liệu (Database) chứa các dữ liệu cần thiết của tình huống và được quản lý bởi một hệ quản trị cơ Quản lý dữ liệu Dữ liệutrong Các hệ thống máy tính khác Quản lý giao diện ngƣời sử dụng Nhà quản lý (ngƣời sử dụng) Internet, intranet và extranet Cơ sở kiến thức tổ chức Các mô hình ngoài Quản lý mô hình Quản lý dựa trên kiến thức Dữ liệu ngoài S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 8 sở dữ liệu (DBMS- Data Base Management System). Quá trình này có thể được kết nối với kho dữ liệu chứa các thông tin liên quan đến vấn đề ra quyết định. Thực hiện công việc lưu trữ các thông tin của quá trình và phục vụ cho việc lưu trữ, cập nhật, truy vấn. Quản lý dữ liệu bao gồm các phần tử sau: Cơ sở dữ liệu Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Đối tượng dữ liệu Phương tiện truy vấn Hình 1.6. Quản lý dữ liệu Cơ sở dữ liệu (CSDL): Tập hợp các dữ liệu có liên quan phục vụ cho nhu cầu của công ty, dùng bởi nhiều người (vị trí), đơn vị chức năng và ở các ứng dụng khác nhau CSDL của DSS có thể lấy từ kho dữ liệu, hoặc được xây dựng theo yêu cầu riêng. Dữ liệu được trích xuất từ các nguồn bên trong và bên ngoài tổ chức. Dữ liệu bên trong thường là quá trình xử lý giao tác (TPS – Transaction Processing System) của tổ chức, có thể ở các đơn vị chức năng khác nhau. Dữ liệu bên ngoài thường gồm các dữ liệu về ngành công nghiệp, nghiên cứu thị trường, kinh tế quốc gia … có nguồn gốc từ các tổ chức chính phủ, các [...]... tư vấn Tránh mối quan hệ sóng đôi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 26 Yêu cầu phải được trang bị hệ thống máy tính hoạt động tốt, kết nối mạng Người được tư vấn có thể tư ng tác trực tiếp với hệ thống trợ giúp hoặc có thể qua hệ thống mạng Trợ giúp tư vấn về học tập Trợ giúp tư vấn về hướng nghiệp Trợ giúp tư vấn về tâm lý tình cảm Trợ giúp tư vấn về bạo lực học đường Trợ giúp tư. .. tựu của DSS vào trong hoạt động hỗ trợ tư vấn học đường, trong đó việc đưa ra các phương án lựa chọn từ dữ liệu thông qua DSS là thật sự cần thiết Trong chương 2 sẽ trình bày về bài toán tư vấn ứng dụng hệ hỗ trợ ra quyết định Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 13 CHƢƠNG 2 CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRỢ GIÚP TƢ VẤN HỌC ĐƢỜNG 2.1 Tìm hiểu chương trình tư vấn Chương trình tư vấn (eMentor Pro)... định hướng mục đích (goal – ariented reasoning) Tư ng tác giữa hệ thống với giáo viên (đóng vai trò là chuyên gia tư vấn) 1 Tư ng tác giữa giáo viên với sinh viên 2 Tư ng tác giữa hệ thống với sinh viên Qua quá trình tìm hiểu thực trạng nhu cầu tư vấn học đường đối với sinh viên trường Đại học Công nghiệp Việt trì, kết hợp với việc tìm hiểu về chương trình tư vấn, quá trình tư vấn, các mô hình tư vấn. .. tích hợp các hệ chuyên gia dựa trên kiến thức với mô hình toán: Trợ giúp quyết định dựa trên kiến thức – giúp hỗ trợ các bước của quá trình quyết định không giải quyết được bằng toán Các hệ mô hình hóa quyết định thông minh – giúp người dùng xây dựng, áp dụng và quản lý thư viện các mô hình Các hệ chuyên gia phân tích quyết định – tích hợp các phương pháp lý thuyết nghiêm ngặt về tính bất định vào các... nghiệp, bao gồm: Tuyển dụng / tư vấn hướng nghiệp (bao gồm cả việc học tập có liên quan ) Chương trình nhập học đại học Tư vấn sức khỏe giới tính Tư vấn bạo lực học đường tại trường Đại học Công nghiệp Việt trì 2.2 tại trƣờng Trong bối cảnh giáo dục hiện nay, hệ thống giáo dục đại học còn nhiều bất cập Có thể thấy đó là những bất cập trong công tác giảng dạy, quản lý, kể cả đầu ra cho sinh viên Hiện... quan tâm, khó giải quyết, ra quyết định Đây là giai đoạn tìm kiếm vấn đề cần hỏi trong sự kiện, tình huống đã được phân tích ở bước 1 Trong một tình huống, sự kiện có thể xác định nhiều hơn một vấn đề để hỏi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 25 Bước 3: Nêu yêu cầu tư vấn Kết quả của giai đoạn này chính là nội dung cần được tư vấn gửi tới người tư vấn Yêu cầu cần tư vấn có thể cấu trúc... được sử dụng trong quá trình tư vấn từ xa như điện thoại (Telephone), thư điện tử (E-mail), nhật ký điện tử (Blog), nhóm (Group), các trang web (website),… Trong khuôn khổ đề tài này sử dụng chương trình của trí tuệ nhân tạo làm cơ sở công nghệ cho hoạt động tư vấn 1.3 Kết luận Sau quá trình phân tích tổng quan của hệ hỗ trợ ra quyết định, có thể thấy được tầm quan trọng của việc ứng dụng các thành... giúp quyết định là một phần của Hệ chuyên gia, có ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực Bảng dưới đây liệt kê một số ứng dụng diện rộng của Hệ chuyên gia Bảng 1.9 Ứng dụng của hệ chuyên gia Lĩnh vực Ứng dụng diện rộng Cấu hình Tập hợp thích đáng những thành phần của hệ (Configuration) thống theo cách riêng Chẩn đoán (Diagnosis) Truyền đạt (Instruction) Giải thích (Interpretation) Kiểm tra (Monitoring)... giúp người tư vấn hiểu rõ bối cảnh) và câu hỏi VỚI NGƯỜI TƯ VẤN Để có thể trả lời chính xác câu hỏi, đáp ứng được mục đích của người được tư vấn, người tư vấn cần tiến hành trả lời câu hỏi theo các bước dưới đây: Bước 1: Phân tích tình huống, câu hỏi cần tư vấn Mục tiêu của giai đoạn này là làm rõ điều người được tư vấn muốn hỏi, hiểu rõ bối cảnh xuất hiện câu hỏi cần tư vấn Có hai khả năng xảy ra: 1 Nếu... nhau về khái niệm bạo lực học đường Ở nước ngoài, bên cạnh thuật ngữ bạo lực học đường, người ta thường nói tới thuật ngữ bắt nạt học đường Bắt nạt học đường cũng là một phần của bạo lực học đường và thậm chí nhiều lúc người ta còn đồng nhất giữa bắt nạt và bạo lực học đường Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 17 Dan Olweus, trong cuốn sách “Bắt nạt trong trường học, chúng ta biết gì và . làm đề tài Xây dựng hệ thống hỗ trợ ra quyết định ứng dụng trong tư vấn học đường với mục đích hỗ trợ tư vấn về tâm lý, tư vấn trong việc lựa chọn môn học cũng như hướng nghiệp cho học sinh. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG HÀ THỊ THU HIỀN XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ỨNG DỤNG TRONG TƯ VẤN HỌC ĐƯỜNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính. động hỗ trợ tư vấn học đường, trong đó việc đưa ra các phương án lựa chọn từ dữ liệu thông qua DSS là thật sự cần thiết. Trong chương 2 sẽ trình bày về bài toán tư vấn ứng dụng hệ hỗ trợ ra quyết