Ứng dụng kỹ thuật cây quyết định xây dựng hệ thống dự báo khả năng bỏ học của học sinh trường THPT vạn tường tỉnh quảng ngãi

Đ̣I ḤC ĐĨ ÑNG TR ̀NGăĐ̣I ḤCăS ăPḤM Đ̃ MINH PH́T NGăD NGăK ăTHU TăCÂYăQUY TăĐ NHă XÂYăD NGăH ăTH NGăD ăB́OăKH ăNĔNGăB ăḤC C AăḤCăSINHăTR ̀NGăTHPTăṾN T ̀NG T NH QU NGăNGĩI LU NăVĔNăTḤCăSƾ H ăTH NGăTHÔNGăTIN ĐƠăNẵngăậ Nĕmă2019 Đ̣IăḤCăĐĨăÑNG TR ̀NGăĐ̣I ḤCăS ăPḤM Đ̃ MINH PH́T NGăD NGăK ăTHU TăCÂYăQUY TăĐ NHă XÂYăD NGăH ăTH NGăD ăB́OăKH ăNĔNGăB ăḤC C A ḤCăSINHăTR ̀NGăTHPTăṾN T ̀NG T NH QU NGăNGĩI ChuyênăngƠnh:ăH ăTH NGăTHÔNGăTIN Mưăs :ă848.01.04 LU NăVĔNăTḤCăSƾ NG ̀IăH NGăDẪNăKHOAăḤC: PGS TS VÕ TRUNG HÙNG ĐƠăNẵng,ănĕmă2019 i L̀IăCAMăĐOAN Tôi xin cam đoan: Nh̃ng ṇi dung lụn văn ǹy tḥc hịn dứi ṣ hứng d̃n tṛc típ c̉a PGS TS Ṽ Trung H̀ng Ṃi tham kh̉o d̀ng lụn văn đ̀u đực tŕch d̃n r̃ r̀ng v̀ trung tḥc tên t́c gỉ, tên công tr̀nh, th̀i gian, đ̣a đỉm công b́ Ṃi ch́p không ḥp ḷ, vi pḥm qui ch́ đ̀o ṭo, hay gian tŕ, xin cḥu hòn tòn tŕch nhịm T́c gỉ Đ̃ Minh Ph́t ' '"- "[ I I � - - -] "- :··· - T K€t n6i tr�rc ti€p v6i h� th6ng co s6· do· li�u hi�n c6 t�1i d'n vi d€ thu�n lqi hm1 cho ngLrcri s.r d�mg qua trlnh khai thac h� th6ng Tir khoa: Khai pha do· li�u; cay quy€t dinh; phan 16p do· li�u; thu�t toan C4.5; h� th6ng d�r bao h9c sinh b6 h9c; Xac nh�n Clta giao vien hu-6'ng din PGS TS VO TRUNG HUNG Ngu·cri th\l'C hi�n d� tai DOMINHPHAT Connecting directly with the existing database system at the agency to make it more convenient for the users during the process of operating the system Key word: Data mining; decision tree; data classification; C4.5 algorithm; Student prediction system Supervior's confirmation Student Assoc Prof VO TRUNG HUNG DO MINHPHAT ii M CăL C L̀IăCAMăĐOAN i DANH M C ĆC T̀ VI T T́T iv DANH M C ĆC B NG v DANH M C ĆC HỊNH vi M ăĐ U 1 LỦ chọn đề tài Ṃc tiêu Đối t ợng ph m vi nghiên c u Ph ơng pháp nghiên c u ́ nghĩa c a đề tài Bố c̣c c a luận văn CH NGă1.ăTỔNGăQUANăV ăKHAIăPH́ăD ăLI U 1.1 Khai phá liệu 1.1.1 Sơ l ợc khai phá liệu 1.1.2 Kĩ thuật khai phá liệu 1.1.3 Các b ớc xây dựng hệ thống khai phá liệu 1.1.4 ng ḍng c a khai phá liệu 1.1.5 Kiến trúc c a hệ thống khai phá liệu 1.2 Phân lớp liệu đ̣nh 10 1.2.1 Phân lớp liệu 10 1.2.2 Quá trình phân lớp liệu 10 1.2.3 Cây đ̣nh 12 1.2.4 u điểm c a đ̣nh 13 1.2.5 Xây dựng đ̣nh 13 1.2.6 Rút luật từ đ̣nh 14 1.3 Các thuật toán xây dựng đ̣nh 15 1.3.1 Thuật toán CLS 15 1.3.2 Thuật toán ID3 18 1.3.3 Thuật toán C4.5 23 1.4 T̉ng kết ch ơng 26 CH NGă2.ă NGăD NGăCÂYăQUY TăĐ NHăD ăB́OăKH ăNĔNGăB ăḤCă C AăḤCăSINH 27 2.1 Tình hình bỏ học c a học sinh 27 2.1.1 Thực tr ng, nguyên nhân học sinh bỏ học 27 2.1.2 Hậu qu c a tình tr ng bỏ học 28 2.1.3 Kh o sát học sinh bỏ học 29 2.1.4 Phân tích nguyên nhân bỏ học c a học sinh 34 iii 2.1.5 Gi i pháp xây dựng hệ thống 35 2.2 ng ḍng đ̣nh 37 2.2.1 L ợng hóa liệu để đ a vào thuật toán C4.5 37 2.2.2 Phân tích liệu để xây dựng tập huấn luyện 38 2.2.3 Triển khai gi i thuật C4.5 40 2.2.4 Xây dựng đ̣nh 42 2.2.5 T o luật từ đ̣nh 53 2.3 T̉ng kết ch ơng 53 CH NGă3 XÂYăD NGăCH NGăTRỊNHăVĨăTH ăNGHI M 54 3.1 Xây dựng ch ơng trình 54 3.1.1 Các ch c c a hệ thống 54 3.1.2 Kiến trúc t̉ng thể c a hệ thống 54 3.1.3 Đặc t chi tiết thành phần 55 3.1.4 Cài đặt ch ơng trình 57 3.1.5 Giao diện ch c c a ch ơng trình 58 3.2 Thử nghiệm ch ơng trình 59 3.2.1 Huấn luyện đ̣nh 59 3.2.2 Thực nghiệm đánh giá 62 3.2.3 Triển khai sử ḍng hệ thống 65 3.3 T̉ng kết ch ơng 68 K T LU N 69 Kết qu đ t đ ợc 69 H n chế 69 H ớng phát triển 69 TĨIăLI UăTHAMăKH O 70 iv DANH M C ĆC T̀ VI T T́T TI NG VI T CLS Concept Learning System CNTT Công nghệ thông tin CSDL Cơ s̉ liệu GD&ĐT Giáo ḍc Đào t o GV Giáo viên GVCN Giáo viên ch nhiệm HS Học sinh ID3 Iterative Dichotomiser KPDL Khai phá liệu THPT Trung học ph̉ thông TI NG ANH DPL Data Pre – Processing Layer KDD Knowledge Discovery in Databases ... S3 Thống kê t̉ lệ dự báo học sinh bỏ học theo Học lực Thống kê t̉ lệ dự báo học sinh bỏ học theo H nh kiểm Thống kê t̉ lệ dự báo học sinh bỏ học theo Hồn c nh gia đình Thống kê t̉ lệ dự báo học. .. hồn c nh khó khăn Kh o sát bỏ học từ học sinh Kết qu kh o sát nguyên nhân học sinh bỏ bọc Thống kê kh o sát học sinh bỏ học tình thực tế từ học sinh Kh o sát sinh bỏ học từ giáo viên Kết qu kh... 2.1 Tình hình bỏ học c a học sinh 27 2.1.1 Thực tr ng, nguyên nhân học sinh bỏ học 27 2.1.2 Hậu qu c a tình tr ng bỏ học 28 2.1.3 Kh o sát học sinh bỏ học