Nghiên cứu, xây dựng ứng dụng hệ thống học tiếng anh theo nhu cầu người học trên thiết bị di động

Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin Nghiên cứu, xây dựng ứng dụng hệ thống học tiếng anh theo nhu cầu người học trên thiết bị di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn của em, ThS.Nguyễn Việt Anh, người đã hướng dẫn, chỉ bảo và tạo điều kiện để em hoàn thànhluận văn này.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Công nghệ,những người đã dạy bảo, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường.

Cuối cùng, gia đình và bạn bè là hậu phương vững chắc, là nguồn động viên giúpem hoàn thành luận văn này.

TÓM TẮT

Nền kinh tế thế giới đang bước vào giai đoạn kinh tế tri thức Vì vậy, việc nângcao hiệu quả chất lượng giáo dục, đào tạo sẽ là nhân tố sống còn quyết định sự tồn tạivà phát triển của mỗi quốc gia, công ty, gia đình và cá nhân Hơn nữa, việc học tậpkhông chỉ bó gọn trong việc học phổ thông, học đại học mà là học suốt đời Để đápứng nhu cầu học tiếng Anh ngày càng cao của đông đảo tầng lớp nhân dân Đồng thời,dựa trên sự phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động, đặc biệt là điện thoại di động(mobile), cả về số lượng và chất lượng Dựa trên hai nguyên nhân chính này, hệ thốnghọc tiếng Anh trên mobile được hình thành Mục tiêu chính của hệ thống nhằm hỗ trợngười dùng một cách tốt nhất trong quá trình học tiếng Anh dựa trên ngữ cảnh và chủđề mà người dùng mong muốn Từ đó giúp người dùng học và hiểu tiếng Anh dễ dànghơn Hơn nữa, do hệ thống được triển khai trên điện thoại di động nên việc học sẽthuận tiện hơn về thời gian cũng như mức độ tiếp cận với việc học sẽ nhiều hơn chongười dùng.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 1

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 Lý do lựa chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Phương pháp nghiên cứu 1

4 Các công việc cụ thể 2

5 Kết quả đạt được 2

CHƯƠNG 2 3

BÀI TOÁN HỌC VÀ LUYỆN THI TIẾNG ANH THEO NGỮ CẢNH 3

1 Giới thiệu bài toán 3

2 Thế nào là ngữ cảnh, thích nghi theo ngữ cảnh 4

2.1.1.2 Mối liên hệ giữa các thành phần 30

2.2.2 Mô hình cơ sở dữ liệu 33

3 Thử nghiệm 38

3.1 Dữ liệu 38

3.2 Kết quả 38

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1: Minh họa sự thích nghi ngữ cảnh 5

Hình 2: Mô hình kiến trúc hệ thống 10

Hình 3: Mô hình nội dung 12

Hình 4: Mô hình nội dung trong hệ thống MobileEnglish 14

Hình 16: Màn hình hiển thị nội dung của chủ đề 27

Hình 17: Màn hình lựa chọn số câu hỏi 28

Hình 18: Màn hình Question 28

Hình 21: Màn hình User Profiles 29

Hình 22: Màn hình View Profiles 29

Hình 23: Màn hình Change Password 30

Hình 24: Mô hình chi tiết chương trình 32

Hình 25: Mô hình cơ sở dữ liệu 33

Hình 26: Test 1 40

Hình 27: Test 2 42

Hình 28: Test 3 44

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1: Vị trí các giá trị mặc định cho mức độ tập trung 23

Bảng 2: Tham số kết hợp giữa Vị trí và mức độ khó của topic (Location and Level of Topic: LL) 23

Bảng 3: Giá trị của các mô hình tham số 24

CHƯƠNG 1ĐẶT VẤN ĐỀ1 Lý do lựa chọn đề tài

Học ngoại ngữ đang là vấn đề quan tâm của rất nhiều tầng lớp, đặc biệt là tầnglớp học sinh, sinh viên Trong bối cảnh hội nhập quốc tế của Việt Nam, việc học ngoạingữ thật sự là rất cần thiết cho mỗi con người Có rất nhiều ngôn ngữ để chúng ta cóthể lựa chọn để học, tuy nhiên theo tình hình chung thì tiếng Anh, ngôn ngữ chung chotoàn thế giới, được quan tâm hơn cả Do vậy tiếng Anh được rất nhiều người lựa chọnlàm ngôn ngữ thứ hai cho mình Thế nhưng, sau khi lựa chọn được ngôn ngữ để học,vấn đề được đặt ra là phương pháp học như thế nào cho đạt hiệu quả cao nhất Điềunày khiến rất nhiều người học gặp khó khăn trong quá trình học tập của mình Theocách học truyền thống thì người học sẽ học qua sách vở là chủ yếu, tuy nhiên trongthời đại hiện nay, thời đại của công nghệ thông tin, thì việc học không chỉ dừng lại ởđó Việc áp dụng những thành quả của công nghệ vào việc học đang được phổ biếntrong mọi tầng lớp Người học có thể học qua truyền hình, qua máy tính, học trựctuyến qua mạng internet Đặc biệt với sự phát triển rất nhanh của thiết bị điện thoại diđộng trong vài năm gần đây, thì việc học tập trên điện thoại di động được quan tâmhơn cả Tuy nhiên những phần mềm học tập tiếng Anh trên điện thoại đi động chưa cónhiều, hoặc nếu có thì chưa thật sự đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người học Với lý donày, đề tài “Học và luyện thi tiếng Anh trên điện thoại di động theo ngữ cảnh” đượctôi lựa chọn cho luận văn của mình.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Với đề tài trên, luận văn hướng tới việc hỗ trợ người học trong quá trình học vàluyện thi tiếng Anh theo ngữ cảnh, giúp người học có thể đạt kết quả cao nhất khitham gia việc học này.

3 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu trong luận văn là đi sâu vào bài toán “học và luyện thitiếng Anh trên điện thoại di động”, xây dựng mô hình học và luyện thi, các thành phầntrong mô hình và sự tương tác giữa các mô hình thông qua các luật thích ứng Sau đósẽ tiến hành cài đặt và thử nghiệm chương trình MobileEnglish.

1

Cài đặt và thử nghiệm hệ thống MobileEnglish: Công nghệ sử dụng

 Cài đặt

- Chức năng chính- Thiết kế

 Thử nghiệm- Dữ liệu- Kết quả

5 Kết quả đạt được

Luận văn được hình thành dựa trên cơ sở đáp ứng nhu cầu học tiếng Anh củangười học Do vậy, luận văn cung cấp cho người dùng một phương pháp học ngoạingữ mới, hữu ích, tiện lợi và đáp ứng nhu cầu người dùng theo ngữ cảnh Đồng thời,luận văn xây dựng một ứng dụng học và luyện thi tiếng Anh trên thiết bị di động, gọilà MobileEnglish Kết quả chi tiết sẽ được trình bày trong phần 2 chương 4.

2

Bài toán được chia làm hai nội dung chính, bao gồm phần học theo ngữ cảnh vàphần luyện thi Phần học theo ngữ cảnh chính là nội dung của chương trình học Nộidung này được xây dựng dựa trên các yếu tố: chủ để của lĩnh vực học (ví dụ như:Nouns, Adjective, Adverb, Pronoun,…) và ngữ cảnh học (bao gồm: vị trí của ngườihọc, mức độ khó của chủ đề và thời gian có thể sử dụng của người học) Người học sẽkhông trực tiếp lựa chọn nội dung học, mà thông qua lựa chọn chủ đề và ngữ cảnh học.Dựa trên hai lựa chọn này kết hợp với kiến thức của người học đã tích lũy được từ lầnhọc trước đó, hệ thống sẽ tự động sinh ra nội dung học phù hợp Kiến thức mà ngườihọc tích lũy được, được sinh ra khi người học hoàn thành khóa học Do vậy nếu ngườihọc học lần đầu tiên thì kiến thức là chưa có, hệ thống sẽ mặc định bằng 0.

Phần thứ hai là phần luyện thi, phần này sẽ bao gồm các câu hỏi dạng tìm lỗi saitrong câu, điền từ thích hợp vào chỗ trống Luyện thi là một phần không thể thiếu khihọc tiếng Anh, nó là một dạng bài tập giúp đánh giá được kết quả học tập của ngườihọc trong suốt quá trình học Nó giúp người học củng cố lại kiến thức đã học trước đóđể người học nắm chắc kiến thức mình đã học, từ đó vận dụng vào thực tiễn tốt hơn.

3

Một điều nhấn mạnh trong bài toán này, khác với việc học và luyện thi tiếng Anhthông thường hiện nay, đó là bài toán dựa trên ngữ cảnh của người học Đây là mộtvấn đề đang nóng hổi trong các hội thảo về M-Learning hiện nay Chúng ta sẽ tìm hiểusâu hơn về ngữ cảnh trong phần 2, và M-Learing trong phần 3.

2 Thế nào là ngữ cảnh, thích nghi theo ngữ cảnh

Như đã giới thiệu trong phần 1, phần này chúng ta sẽ tìm hiểu thế nào là ngữcảnh và sự thích nghi theo ngữ cảnh như thế nào.

2.1 Thế nào là ngữ cảnh

Ngữ cảnh là một khái niệm mở, nó là không giới hạn của trí tưởng tượng của mộtngười Tương ứng với mỗi hoàn cảnh và công việc cụ thể thì ngữ cảnh được địnhnghĩa khác.

Trong lĩnh vực máy tính, bốn giả định có vẻ như là nền tảng cho khái niệm "ngữcảnh" cho lĩnh vực này:

- Thứ nhất, ngữ cảnh là một hình thức của thông tin Đó là một điều mà có thểđược biết đến như mã hóa và đặc trưng các thông tin được mã hóa và các hệ thốngphần mềm

- Thứ hai, ngữ cảnh là có khả năng xảy ra Đối với một số thiết lập của các ứngdụng hoặc các yêu cầu ứng dụng, chúng ta có thể xác định được trước ngữ cảnh củacác hoạt động hỗ trợ ứng dụng

- Thứ ba, ngữ cảnh là ổn định Mặc dù các yếu tố chính xác của một đặc trưngngữ cảnh có thể thay đổi từ ứng dụng này tới ứng dụng khác, chúng không khác nhautrong trường hợp một hoạt động hay một sự kiện Việc xác định sự liên quan của bấtkỳ khả năng nào của yếu tố ngữ cảnh có thể được thực hiện một lần và cho tất cả

- Thứ tư, và quan trọng nhất, ngữ cảnh và các hoạt động được tách riêng Hoạtđộng sẽ xảy ra "bên trong" ngữ cảnh Ngữ cảnh mô tả các tính năng của môi trườngmà trong đó hoạt động này diễn ra, nhưng nó tách biệt với bản thân hoạt động.

Luận văn xem xét khía cạnh ngữ cảnh là thông tin Do vậy có thể định nghĩa ngữcảnh theo thông tin như sau:

Ngữ cảnh là bất kỳ thông tin có thể được sử dụng để đặc trưng cho đặc tính củamột thực thể Một thực thể là một người, địa điểm, hoặc đối tượng có liên quan đến sự

4

tương tác giữa người sử dụng và ứng dụng, bao gồm cả bản thân người sử dụng và bảnthân các ứng dụng.

Các đặc điểm của ngữ cảnh: Ngữ cảnh là động

 Ngữ cảnh là mối quan hệ Ngữ cảnh là không hoàn hảoPhân loại ngữ cảnh:

 Phân loại theo ứng dụng:

o Thông tin ngữ cảnh cấp thấpo Thông tin ngữ cảnh cấp cao Phân loại theo tập quan điểm:

o Ngữ cảnh trực tiếp (cảm nhận hoặc quy định)o Ngữ cảnh gián tiếp (suy ra từ ngữ cảnh trực tiếp). Phân loại theo thời điểm:

o Ngữ cảnh tĩnho Ngữ cảnh động

2.2 Sự thích nghi theo ngữ cảnh

Sự thích nghi không nên được hiểu như là một mối quan hệ một-một giữa ngườidùng và ứng dụng, thay vào đó nó phải được xem xét như là một mối quan hệ giữaứng dụng và các yếu tố khác của các thiết lập đó (ví dụ như các thiết bị, môi trườngvật lý, người sử dụng v.v…)

vật lý

Hình 1: Minh họa sự thích nghi ngữ cảnh

Sự thích nghi ngữ cảnh chính là mối quan hệ giữa máy tính và ngữ cảnh, và đểtính toán bất kì thông tin ngữ cảnh nào chúng ta cần có một mối quan hệ Bất kì hệthống nào cũng có thể tập trung vào mọi loại ngữ cảnh bất kì (đặc biệt là người dùng).

5

Tuy nhiên, chúng ta cần phải nhận thức được rằng ứng dụng cần phải thích ứng chonhững kích thước ngữ cảnh khác nhau, mặc dù nó cũng cần có kích thước ngữ cảnhriêng của mình Mỗi người dùng ở mỗi hoàn cảnh khác nhau, có những nhu cầu khácnhau, điều kiện về thời gian khác nhau,…sẽ hình thành nên những ngữ cảnh khácnhau Chẳng hạn, sinh viên học tiếng Anh, tại lớp học, thời gian học 45 phút, kiến thứcđược truyền tải thông qua giáo viên giảng dạy và sinh viên học trên giáo trình Khi đóhình thành một ngữ cảnh, giả sử ta gọi đó là ngữ cảnh học tại trường Cũng với việcsinh viên học tiếng Anh đó, nhưng học tại vị trí ở nhà, thời gian học 2 giờ, kiến thứcthu được thông qua giáo trình và trên mạng internet Với hoàn cảnh thứ hai này, hìnhthành nên một ngữ cảnh mới, giả sử ta gọi đó là ngữ cảnh học tại nhà Như vậy cùngvới việc học tiếng Anh, như ví dụ trên đã hình thành hai ngữ cảnh khác biệt Theođánh giá thì việc học tiếng Anh trên lớp học sẽ giúp sinh viên thu được lượng kiếnthức nhiều hơn khi học ở nhà, vì mức độ tập trung cao hơn, kiến thức được truyền tảitheo phương pháp khoa học hơn, mặc dù học ở nhà chiếm lượng thời gian nhiều hơn.Như vậy tùy vào mỗi ngữ cảnh mà lượng kiến thức sinh viên thu được là khác nhau,ngữ cảnh nào thích ứng với việc học tiếng Anh của sinh viên tốt hơn sẽ cung cấp đượclượng thông tin nhiều hơn

3 Giới thiệu về mobile learning

Các thuật ngữ M-Learning (Mobile-Learning), hay "học tập trên điện thoại diđộng", có ý nghĩa khác nhau cho các cộng đồng khác nhau Mặc dù liên quan đến e-learning và đào tạo từ xa, nhưng nó khác ở chỗ, nó tập trung vào việc học tập qua cácngữ cảnh và với các thiết bị di động Một định nghĩa của M-Learning là: Cách thứchọc tập có thể thay đổi khi người học không ở một vị trí cố định và thay đổi theo sựphát triển của công nghệ di động Nói cách khác M-Learning giảm giới hạn của vị tríhọc tập với các thiết bị di động cầm tay nói chung.

Thuật ngữ này bao gồm: học tập với các công nghệ di động (không giới hạn đốivới các máy tính cầm tay), máy nghe nhạc MP3, máy tính xách tay và điện thoại diđộng

M-learning thuận tiện ở chỗ nó có thể truy cập từ bất kỳ nơi nào M-Learninggiống như các hình thức khác của E-Learning cũng là tổng hợp, chia sẻ gần như tứcthời bằng cách sử dụng một nội dung cho tất cả mọi người, và tiếp nhận thông tin phảnhồi từ người học M-Learning cũng mang lại tính di động mạnh mẽ bằng cách thay thếsách vở bằng cách lưu trữ đầy đủ nội dung học tập phù hợp trên những bộ nhớ RAM.

6

Ngoài ra, việc sử dụng điện thoại di động sẽ đơn giản và hiệu quả hơn cho việc họctập.

Trong thập niên 90, các trường Đại học ở châu Âu và châu Á phát triển và thửnghiệm M-Learning cho sinh viên

Thập niên 2000, Ủy ban châu Âu tài trợ cho các dự án đa quốc gia MOBIlearn vàM-Learning

Các hội thảo và hội chợ thương mại đã được hình thành để thảo luận và nghiêncứu về học tập trên điện thoại di động và thiết bị cầm tay, bao gồm: mLearn,WMUTE, các hội nghị quốc tế IADIS Mobile Learning , ICML tại Jordan, MobileLearning tại Malaysia, Handheld Learning tại London, SALT Mobile tại Mỹ.

3.2 Tình hình M-Learning hiện nay

Trong mười năm qua M-Learning đã phát triển từ một nghiên cứu nhỏ đến các dựán quan trọng trong trường học, văn phòng, bảo tàng, thành phố và các vùng nông thôntrên toàn thế giới Cộng đồng M-Learning vẫn bị phân mảnh, với những quan điểmkhác nhau trong các quốc gia, sự khác nhau giữa học thuật và công nghiệp, và giữa cáctrường trung học, trường đại học và các lĩnh vực học tập khác

Các lĩnh vực hiện tại đang được phát triển gồm:

 Kiểm tra, khảo sát, hỗ trợ công việc trong thời gian (JIT) học tập  Dựa trên địa điểm và học tập theo ngữ cảnh

 Xã hội hóa học tập trên mạng điện thoại di động  Game giáo dục trên điện thoại di động

 Cung cấp M-Learning cho điện thoại di động bằng hai phương pháp: gửi tinnhắn SMS và gọi điện.

Theo một báo cáo của Ambient Insight trong năm 2008, "thị trường Mỹ cho sảnphẩm M-Learning và dịch vụ đang tăng trưởng ở mức 21,7% trong CAGR và doanh

7

thu đạt 538.000.000 $ trong năm 2007 Các dữ liệu chỉ ra rằng nhu cầu tương đối miễndịch đối với sự suy thoái của nền kinh tế"

Tại Việt Nam, M-Learning mới được quan tâm trong thời gian gần đây, nên vềcơ sở hạ tầng cũng như các tài liệu nghiên cứu, tìm hiểu về M-learning ở Việt Namkhông nhiều Gần đây các hội nghị, hội thảo về công nghệ thông tin và giáo dục đều cóđề cập nhiều đến vấn đề E-learning, trong đó có M-Learning, và khả năng áp dụng vàomôi trường đào tạo ở Việt Nam như: Hội thảo nâng cao chất lượng đào tạo ĐHQGHNnăm 2000, Hội nghị giáo dục đại học năm 2001 và gần đây là Hội thảo khoa học quốcgia lần thứ nhất về nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin và truyềnthông ICT/rda 2/2003, Hội thảo khoa học quốc gia lần II về nghiên cứu phát triển vàứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông ICT/rda 9/2004, và hội thảo khoa học“Nghiên cứu và triển khai E-learning” do Viện Công nghệ Thông tin (ĐHQGHN) vàKhoa Công nghệ Thông tin (Đại học Bách khoa Hà Nội) phối hợp tổ chức đầu tháng3/2005 là hội thảo khoa học về E-learning đầu tiên được tổ chức tại Việt Nam

3.3 Tương lai

M-Learning đang là một lĩnh vực mới đối với nhiều quốc gia, đồng thời nó mớiđược nhìn nhận và tập trung nghiên cứu trong những năm gần đây Do vậy việc nghiêncứu về M-Learning vẫn đang được quan tâm, nghiên cứu rất nhiều của các nhà khoahọc, các trung tâm công nghệ, giáo dục và tầng lớp đông đảo người dân Hướngnghiên cứu cho M-Learning trong tương lai sẽ tậ trung vào các lĩnh vực:

8

 Cá nhân theo kiến thức của người học, đó là một tiêu chuẩn ITS: tức là, hệthống sẽ thích ứng với khả năng, kiến thức, khó khăn và mức độ tập trung củacác học viên.

 Cá nhân theo vị trí và nhu cầu tại địa điểm đó của người học: những vị tríkhác nhau sẽ tương tác với nhau, do vậy một ITS trên điện thoại di động phảiđưa vào tính năng quản lý địa điểm, điều này có thể ảnh hưởng đến việc họccủa bản thân người dùng.

 Tính di động: điều này là rõ ràng nhất đối với việc sử dụng một máy tínhcầm tay, một ITS trên điện thoại di động phải được sử dụng trong một loạt cácđịa điểm, đáp ứng theo yêu cầu của người sử dụng.

Với các điểm trên để cho hệ thống hoạt động, một số yêu cầu được đặt ra là: Nhiều ngữ cảnh đầu vào: thông tin về vị trí và lượng thời gian có thể dùng. Mô hình cá nhân người học.

 Tính tương thích và riêng biệt về tài liệu học tập.

 Sự tương tác thích hợp cho từng khoảng thời gian khác nhau Trong đó:

 Thông tin về vị trí bao gồm vị trí hiện tại của người sử dụng, mức độ tậptrung tại vị trí đó.

 Hệ thống có thể suy ra giá trị mức độ tập trung theo vị trí cụ thể, hoặc nhữngthuộc tính điển hình mà người dùng đã xác định tại vị trí đó.

 Mô hình người học bao gồm mức độ kiến thức hiện tại, sự khó khăn và quanniệm sai của người dùng.

 Mô hình học được xây dựng theo sự tương tác của người dùng với các tàiliệu học tập.

 Những suy luận về thông tin vị trí, số lượng thời gian có thể dùng và các nộidung mô hình học, có thể tạo ra các tương tác thích hợp cho sự học tập củatừng cá nhân.

Hệ thống MobileEnglish sẽ lấy các tiêu chuẩn của ITS là tiêu chuẩn chính chohoạt động của hệ thống Hệ thống MobileEnglish bao gồm ba mô hình chính:

 Mô hình nội dung: bao gồm các nội dung được bố trí dưới dạng cây theomức chi tiết cụ thể của nội dung theo từng chủ đề.

 Mô hình người học: hình thành do sự kết hợp giữa mô hình ngữ cảnh vàkiến thức của người học.

9

 Mô hình ngữ cảnh: bao gồm các thành phần liên quan đến ngữ cảnh như vịtrí, thời gian, mức độ khó của chủ đề.

Hình 2: Mô hình kiến trúc hệ thốngNguyên lý hoạt động của mô hình:

Khi người dùng tương tác với hệ thống thông qua giao diện người dùng qua sựlựa chọn về chủ đề và ngữ cảnh, trong hệ thống, căn cứ vào sự lựa chọn đó sẽ đưa ramột mô hình ngữ cảnh được tích hợp sẵn trong cơ sở dữ liệu Kết hợp mô hình ngữcảnh này với kiến thức của người dùng trước đó sẽ hình thành mô hình người họctương ứng Sau khi thu được mô hình học, hệ thống sẽ dựa vào các luật thích ứng đểđưa ra mô hình nội dung Sau khi xác định được mô hình nội dung, hệ thống tương táctrở lại người dùng thông qua giao diện người dùng.

Trong phần này luận văn sẽ tập trung tiếp cận hệ thống, thông qua ba mô hìnhtrên và các luật thích ứng giữa mô hình người học với mô hình nội dung.

4.1 Mô hình nội dung

Đối với một hệ thống M-Learning thì mô hình nội dung có thể được xem là quantrọng nhất Nội dung sẽ là tiên quyết cho sự thành công hay thất bại của ứng dụng.Việcbiên tập nội dung, tìm kiếm nội dung cho quá trình học tập của người dùng gặp rấtnhiều khó khăn, không chỉ khó khăn về kiến thức mà khó khăn cả về tính thích ứng đốivới người dùng Mỗi người dùng khác nhau sẽ có một trình độ khác nhau, không aigiống ai Đồng thời, mỗi người dùng lại có những yêu cầu khác nhau, mặc dù các yêucầu đó là cùng trong một lĩnh vực cụ thể hay cùng một vấn đề quan tâm nào đó Quamỗi thời kì, mỗi giai đoạn phát triển của kinh tế cũng như phát triển của xã hội nhậnthức của con người ngày càng tăng để đáp ứng nhu cầu của công việc và sở thích Vìvậy lượng kiến thức để cung cấp cho con người ngày một yêu cầu cao hơn, thực tế

10Mô hình kiến trúc hệ thống

Mô hình ngữ cảnhMô hình

người họcMô hình

nội dung

Các luật thích ứng

Giao diện người

dùng

hơn, và mang tính cá nhân hơn Để có thể đáp ứng được trình độ của mỗi người trongmỗi hoàn cảnh khác nhau thì việc bố trí nội dung học là rất cần thiết Nội dung họcđược thiết kế tốt sẽ giúp cho người học dễ dàng tiếp thu được kiến thức phù hợp vớikhả năng và nhu cầu của mình Trong luận văn này, nội dung hệ thống sẽ được thểhiện thông qua các chủ đề học Các chủ đề này được bố trí theo dạng cây từ tổng quátđến chi tiết Chúng ta kí hiệu T (Topic) là chủ đề học, trong đó Ti (i= 1, 2, 3,…) là cácchủ đề con của T Tương tự như vậy, Tij (j = 1, 2, 3, 3,…) là các chủ đề con của Ti

(Hình 3: minh họa cho mô hình nội dung hệ thống) Các chủ đề được bố trí theo dạng

cây từ trên xuống dưới theo nội dung của các chủ đề Mỗi chủ đề là một nút của cây.Những chủ đề ở mức trên (là các chủ đề ở mức tổng quát) có nội dung bao hàm nộidung của các mức con (là các chủ đề ở mức chi tiết) Nghĩa là các chủ đề con sẽ kếthừa nội dung ở các chủ đề mức cha, nội dung con Nhưng nó chỉ thể hiện ở mức kháiquát, không đi sâu cụ thể vào từng vấn đề mà chủ đề con thể hiện Nó chỉ tập trung vàonội dung tương ứng với vị trí của nó Điều này đặt ra vấn đề là làm thế nào mà có thểxác định được nội dung phù hợp với chủ đề đó Vì chủ đề được bố trí theo dạng câynên mỗi chủ đề có độ cao khác nhau Tùy theo chủ đề đó là rộng hay hẹp, có nhiều vấnđề cần quan tâm hay không, từ đó xác định cụ thể các nhánh con được sinh ra.

11

Hình 3: Mô hình nội dung

T32111

Các chủ đề gần gốc có nội dung tổng hợp phù hợp với người dùng có kiến thứctrung bình về chủ đề đó Những người học có thể lựa chọn những chủ đề đó để có thểtiếp thu được lượng kiến thức phù hợp với khả năng của mình Ở các chủ đề có độ caolớn hơn, nội dung càng đi vào chi tiết, chuyên sâu Để có thể học được nội dung trongcác chủ đề này, hệ thống yêu cầu người học phải nắm chắc nội dung của các chủ đềcấp thấp hơn Yêu cầu này là hoàn toàn chính xác, bởi vì các chủ đề ở cấp cao được kếthừa từ chủ đề ở cấp thấp, muốn có thể học và hiểu được thì cần phải có vốn kiến thứcnhất định về vấn đề đó Lượng kiến thức này được đánh giá thông qua quá trình họccủa người dùng ở các chủ đề cấp thấp.

Cụ thể, trong hệ thống MobileEnglish, mô hình nội dung gồm có năm chủ đềchính: Adjectives and Averbs, Pronouns, Questions, The Noun Phrase và Commands.Năm chủ đề này được coi là các chủ đề cha cho toàn bộ nội dung của hệ thống Dướicác chủ đề này, tương ứng sẽ có các chủ đề con, chẳng hạn, chủ đề con kế cận của chủđề Adjectives and Adverbs là hai chủ đề Adjectives và Adverbs Sau đó trong chủ đềAdjectives lại có tám chủ đề con: Manner, Place, Time, Frequency, Sentence, Degree,Interrogative và Relative Như đã nói ở trên, chủ đề cha sẽ bao hàm nội dung tổng quátcủa các chủ đề con, do vậy chủ đề Adjectives and Adverbs sẽ chứa nội dung tổng quátcủa hai chủ đề Adjectives và Adverbs; chủ đề Adjectives sẽ chứa nội dung tổng quátcủa tám chủ đề con của nó Minh họa trong Hình 4

13

Hình 4: Mô hình nội dung trong hệ thống MobileEnglish

Như đã nói ở trên, để có thể học được chủ đề con thì người học phải hoàn thànhchủ đề cha trước đó Giả sử, để có thể học được chủ đề con Manner (trong nhánh 1),người học cần phải học và trải qua bài kiểm tra với số điểm tối thiểu mà hệ thống quyđịnh người học cần đạt được trong chủ đề cha Abverbs Tương tự như vậy, để có thểđược học chủ đề Abverbs thì người học phải hoàn thành nội dung học trong chủ đềAbjectives and Abverbs.

14

4.2 Mô hình người học

Mỗi người học khi tham gia học sẽ có một mô hình học riêng, một tài khoản choriêng mình, điều này đảm bảo tính cá nhân trong quá trình học về nội dung học cũngnhư hỗ trợ từ hệ thống.

Hình 5: Mô hình học của hệ thống

Hệ thống sẽ tương tác với người học thông qua hai chức năng chính là học vàkiểm tra (luyện thi) Vì hệ thống được xây dựng dựa trên bài toán có liên quan nhiềuđến ngữ cảnh, do vậy trong quá trình học, người học cần cung cấp ngữ cảnh cho hệthống Ngữ cảnh này sẽ giúp cho hệ thống quyết định nội dung học phù hợp cho từngngười Khi người học tương tác với hệ thống thông qua chức năng kiểm tra, một loạicác câu hỏi ngẫu nhiên, do hệ thống sinh ra từ tập các câu hỏi trong tập các chủ đề, vớisố lượng do người học yêu cầu sẽ được đưa ra để người học thực hiện Sau quá trìnhhọc và kiểm tra, hệ thống sẽ đánh giá kết quả đồng thời sẽ phản hồi tới người học Sựphản hồi này là rất cần thiết và quan trọng đối với người học Hệ thống sẽ đánh giálượng kiến thức của người học có được tương ứng với chương trình và nội dung học,từ đó có lời khuyên bổ ích tới người học, chẳng hạn như: người học có nên tiếp tụchọc tiếp nội dung này hay không, hay người học có thể học tới nội dung khác v.v…Những hỗ trợ sẽ được đưa ra cụ thể đối với từng người học thông qua kết quả có đượccủa họ Điều này đảm bảo tính thích nghi của hệ thống đối với người học.

Mô hình người học trong hệ thống MobileEnglish dưới đây sẽ thể hiện chi tiết vềđiều này Xét qua mô hình học này ta thấy có điểm cần quan tâm, đó là phần học sẽđược chia ra thành các miền nhỏ bao gồm chủ đề, ngữ cảnh và nội dung Trong đó, haimiền chủ đề và ngữ cảnh sẽ quyết định miền nội dung Ở đây, một yếu tố nữa có tínhquyết định đến miền nội dung đã được ẩn đi, đó là kiến thức hiện tại của người học.Nếu người học học lần đầu tiên của chủ đề lựa chọn thì mặc định hệ thống sẽ khôngxét đến yếu tố kiến thức này Tuy nhiên nó là rất quan trọng trong những lần học tiếptheo của người học Nó giúp đánh giá khả năng của người học, từ đó sẽ kết hợp với hai

Kiểm tra

Đánh giá/Hỗ trợ

Người dùng

yếu tố là chủ đề và ngữ cảnh để hình thành nên nội dung phù hợp với từng cá nhânngười học.

Hình 6: Mô hình người học trong hệ thống MobileEnglish

4.3 Mô hình ngữ cảnh

Mô hình ngữ cảnh của hệ thống chính là lược đồ về mối quan hệ giữa người sửdụng và hệ thống Mối quan hệ thể hiện mối tương tác khi người sử dụng sử dụngchương trình Người dùng tương tác với điện thoại di động (client) thông qua giao diệnmàn hình Điện thoại di động chỉ có chức năng gửi yêu cầu của người dùng lên máychủ (server) và nhận thông tin trả về từ server Từ các yêu cầu được gửi lên từ client,server sẽ xử lý thông tin, lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu của hệ thống, xử lý dữ liệu, sauđó trả về kết quả cho client

Quản lý nội dung

Hình 7: Mô hình ngữ cảnh

4.4 Các luật thích ứng

Bài toán “học và luyện thi tiếng Anh theo ngữ cảnh” lấy việc xây dựng nội dungtheo ngữ cảnh làm trọng tâm Do đó, việc xử lý nội dung như thế nào, bằng phươngpháp nào và với điều kiện gì được xem xét một cách thận trọng Một phương pháp đểgiải quyết vấn đề này là chúng ta phải xây dựng các luật thích ứng với nội dung theotừng ngữ cảnh cụ thể Đồng thời nội dung này cũng phải phù hợp với người học Hệthống sẽ xem xét việc tạo ra nội dung theo ba khía cạnh, bao gồm: mô hình ngữ cảnh,chủ đề học và kiến thức hiện tại của người học Từ đó sẽ xác định các luật thích ứngcho các vấn đề này.

Đầu tiên, chúng ta sẽ đi sâu vào mô hình ngữ cảnh Trong hệ thống này, mô hìnhngữ cảnh chỉ đơn giản gồm 3 thành phần: vị trí, mức độ và thời gian Kí hiệu M là môhình ngữ cảnh, Lo là vị trí, Le là mức độ và T là thời gian, khi đó Mn là giá trị của môhình ngữ cảnh thứ n, Loi là giá trị của vị trí tại vị trí thứ i, Lej là giá trị mức độ khó thứj, Tk là giá trị của thời gian thứ k, trong đó n, i, j, k = 1, 2, 3,….Giả thiết rằng giá trịcủa mô hình ngữ cảnh là tổng của các giá trị vị trí, mức độ và thời gian Như vậy ta cócông thức:

Mn = Loi + Lej + Tk

trong đó: i, j, k = 1, 2, 3, … và n = 1,…,i*j*k.

Theo công thức trên, giả sử ta có i=1,2,3; j=1,2,3; k=1,2,3,4; khi đó số lượng môhình có thể sinh ra là n = i*j*k = 3*3*4=36 (mô hình) và giá trị của các mô hình đượctheo công thức trên Số lượng mô hình ngữ cảnh sinh ra là tương đối lớn nếu ta tăng sốlượng vị trí hoặc thời gian lên Tuy nhiên ta sẽ sử dụng phương pháp loại bớt những

17

giá trị M trùng nhau đi, ta chỉ lấy một giá trị trùng nhau duy nhất Khi đó tập các môhình ngữ cảnh Mn sẽ được thu gọn thành Mm (với n>=m)

Sau khi ta đã xây dựng được mô hình ngữ cảnh, vấn đề còn lại của chúng ta làkêt hợp mô hình này với chủ đề học và kiến thức hiện thời của người học Chủ đề họcmang yếu tố quyết định xem nội dung thuộc chủ đề nào (thuộc nhánh nào của cây nộidung) Gọi W là giá trị của kiến thức hiện tại, khi đó tổng M + W sẽ quyết định độ caocủa cây.

Hình 8: Mô hình luật thích ứng

18

CHƯƠNG 3

CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM1 Công nghệ sử dụng

Chương trình MobileEnglish được viết trên nền tảng J2ME Java là công nghệmã nguồn mở và do Sun Microsystem hỗ trợ và phát triễn J2ME (Java 2 Platform,Micro Edition) được xem là 1 trong 3 công nghệ hiện nay của Java và nó phát triểnứng dụng nhắm vào các thiết bị di động Chuẩn của J2ME gồm 2 loại:

 CLDC ( Connected Limited Device Configuration): có khả năng truyềnthông trên mạng một cách rời rạc như: điện thoại di động (Mobile phones),máy nhắn tin hai chiều (two-way pagers), máy trợ lý cá nhân dùng kỹ thuật số(personal digital asisstants-PDAs) Loại này dùng cho một mục đích đặc biệt,thường giới hạn về chức năng.

 CDC ( Connected Device Configuration): được kết nối cố định và liên tụcnhư set-top boxes, Internet TVs, Internet – enabled screen phones, high – endcommunicators, hệ thống điều hướng xe hơi Loại này hỗ trợ về giao diệnngười dùng.

J2ME được thiết kế để chạy trên các điện thoại di động có cấu hình tối thiểu nhưsau:

 Bộ nhớ tổng cộng: 128-512 KB. Bộ xử lý: 16 đến 32 bit.

Những chức năng MIDP cung cấp:

19