(TIỂU LUẬN) mô HÌNH CHATBOT GIAO TIẾP, hỗ TRỢ THỦ tục GIẤY tờ HÀNH CHÍNH CHO SINH VIÊN tại KHOA kỹ THUẬT cơ KHÍ

ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ  LÊ TRUNG KIÊN 1700218 MƠ HÌNH CHATBOT GIAO TIẾP, HỖ TRỢ THỦ TỤC GIẤY TỜ HÀNH CHÍNH CHO SINH VIÊN TẠI KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Cơ điện tử - 2017 Mã số: 7510204 LUẬN VĂN ĐẠI HỌC TP.CẦN THƠ, tháng 06 năm 2021 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ Cán hướng dẫn: Th.S NGUYỄN LÊ THẾ DUY Luận văn đại học bảo vệ Trường Đại học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ ngày 28 tháng 06 năm 2021 Thành phần Ban chấm đánh giá luận văn đại học gồm: Trưởng ban: Th.S PHĨ HỒNG LINH Uỷ viên phản biện: Th.S ĐƯỜNG KHÁNH SƠN Thư ký ban chấm: Th.S NGUYỄN LÊ THẾ DUY Xác nhận Ban chấm đánh giá sau luận văn sửa chữa TRƯỞNG BAN UỶ VIÊN PHẢN BIỆN THƯ KÝ Th.S Phó Hồng Linh Th.S Đường Khánh Sơn Th.S Nguyễn Lê Thế Duy TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC Họ tên sinh viên: LÊ TRUNG KIÊN MSSV: 1700218 Ngày, tháng, năm, sinh: 05/08/1998 Nơi sinh: Bạc Liêu Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử Mã số: 7510204 TÊN ĐỀ TÀI: MƠ HÌNH CHATBOT GIAO TIẾP, HỖ TRỢ THỦ TỤC GIẤY TỜ HÀNH CHÍNH CHO SINH VIÊN TẠI KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG ❖ Nhiệm vụ: Xây dựng chương trình chatbot để quản lý, hỗ trợ thủ tục tài liệu giao tiếp ❖ Nội dung: - Thiết kế, chế tạo mơ hình quản lý tài liệu - Xây dựng chương trình chatbot điều khiển hệ thống ngôn ngữ Python - Thiết kế giao diện người dùng cho chatbot ngôn ngữ Python CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Th.S NGUYỄN LÊ THẾ DUY THỜI GIAN GIAO ĐỀ TÀI: 15/02/2021 THỜI GIAN HOÀN THÀNH: 18/06/2021 Cần Thơ, ngày 10 tháng 07 năm 2021 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ LỜI CAM ĐOAN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu thực với hướng dẫn Th.s Nguyễn Lê Thế Duy không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Tất nội dung có tham khảo từ tài liệu khác ghi lại phần tài liệu tham khảo Cần Thơ, Ngày 10 tháng 07 năm 2021 Sinh viên thực Lê Trung Kiên SVTH: LÊ TRUNG KIÊN I LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, giảng viên Khoa Kỹ Thuật Cơ Khí, Trường Đại Học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ, giúp đỡ cung cấp tài liệu cần thiết, truyền đạt nhiều kiến thức hữu ích tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt đề tài luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Lê Thế Duy – Giảng viên hướng dẫn đề tài, thầy quan tâm tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất tài liệu tham khảo đồng thời người định hướng, góp ý ưu khuyết điểm đề tài để luận văn đạt mức hoàn chỉnh Đặc biệt tơi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến người thân, gia đình, cha mẹ tạo điều kiện tốt kinh tế tình thần cho tơi có q trình nghiên cứu Tôi xin cảm ơn đến bạn bè, anh chị khóa trước hỗ trợ động viên chia sẻ kinh nghiệm cho suốt trình thực luận văn Xin trân trọng cảm ơn Cần Thơ, Ngày 10 tháng 07 năm 2021 Lê Trung Kiên SVTH: LÊ TRUNG KIÊN II TÓM TẮT LUẬN VĂN TÓM TẮT LUẬN VĂN Chatbot năm gần dần tiến đến tầm cao mới mẻ lĩnh vực khoa học công nghệ chatbot nghiên cứu phát triển với tốc độ chóng mặt trung tâm nghiên cứu, trường đại học học viện nhiều lĩnh vực ứng dụng công nghệ Chatbots hình thức thơ sơ phần mềm trí tuệ nhân tạo, chương trình tạo từ máy tính tiến hành trị chuyện thông qua phương pháp nhập văn bản, âm thanh, cảm ứng trả lời câu hỏi xử lý tình huống, cơng cụ giao tiếp, tương tác với người thông qua trí tuệ nhân tạo lập trình sẵn Có nhiều cơng cụ thư viện hỗ trợ cho Chatbots như: Deep learning, Dialogflow, Wit.ai, Watson Conversation Service, Microsoft „s LUIS, Google Natural Language API, Đề tài luận văn “Mơ Hình Chatbot Giao Tiếp, Hỗ Trợ Thủ Tục Giấy Tờ Hành Chính Cho Sinh Viên Tại Khoa Kỹ Thuật Cơ Khí” thực giải nhiệm vụ bao gồm nội dung sau: Tìm hiểu Deep learning việc đào tạo liệu cho chatbot, thiết kế điều khiển cấu quản lý thu thập tài liệu từ yêu cầu điều khiển chatbot SVTH: LÊ TRUNG KIÊN III DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt ANN ASR BoW CNN DNN GMM GPU GND HMM HTML I2C JSON LSTM NLP NLTK NLU PCA PE PWM PSF RFID RNN SGD UART USB SVM IDE SVTH: LÊ TRUNG KIÊN IV MỤC LỤC MỤC L LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1Giới thiệu chatbot 1.1.1Cấu tạo 1.1.2Phân lo 1.1.3Cách th 1.2Hiểu ngôn ngữ tự nhiên (NLU) 1.3Xác định ý định người dùng 1.4Vấn đề tập trung nghiên cứu đề tài CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1Đối tượng nghiên cứu 2.1.1Phần m 2.1.2Tổng q 2.1.2.1 Giới thiệu Arduino SVTH: LÊ TRUNG KIÊN i MỤC LỤC 2.1.2.2 Phần cứng Arduino 13 2.1.2.3 Một số loại Arduino điển hình 14 2.1.2.4 Ứng dụng Arduino 15 2.1.3 Phần mềm IDE Arduino 16 2.1.3.1 Khái niệm IDE Arduino 16 2.1.3.2 Cấu trúc chương trình 17 2.1.4 Ngôn ngữ lập trình Python 18 2.1.4.1 Khái niệm Python 18 2.1.4.2 Lịch sử hình thành 20 2.1.4.3 Ứng dụng Python 21 2.1.5 Phần mềm PyCharm 23 2.1.5.1 Khái niệm PyCharm 23 2.1.5.2 Ứng dụng 24 2.1.6 Thuật toán học sâu (Deep Learning) 25 2.1.6.1 Giới thiệu 25 2.1.6.2 Phương thức hoạt động Deep learning 28 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 2.2.1 Phương thức truyền liệu I2C 29 2.2.1.1 Giới thiệu giao tiếp I2C 29 2.2.1.2 Đặc điểm 30 2.2.2 Phương thức truyền liệu UART 30 2.2.2.1 Giới thiệu giao tiếp UART 30 SVTH: LÊ TRUNG KIÊN ii MỤC LỤC 2.2.2.2 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG ROBOT 3.1 Thiết kế mơ hình khí 3.1.1 Cơ sở 3.1.2 Bản th 3.1.3 Thiết 3.1.3.1 3.1.3.2 3.1.3.3 3.1.3.4 3.2 Thiết kế mạch điện 3.2.1 Lưu đ 3.2.2 Ardui 3.2.3 Ardui 3.2.4 Động 3.2.5 Động 3.2.6 Modu 3.2.7 Modu 3.2.8 Modu 3.2.9 Màn h 3.2.10 Pin hệ 3.3 Mơ hình hồn chỉnh SVTH: LÊ TRUNG KIÊN iii CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 10 11 12 13 birthday number phone Mr Kien Introduction Faculty University introduction 14 Head Faculty 15 laguane Vn 16 laguane En 17 open youtube 6.1.2 Kết đào tạo mô hình huấn luyện Với liệu đào tạo 17 ý định 42 câu hỏi sau 1000 trình huấn luyện cross entropy 0.0005 SVTH: LÊ TRUNG KIÊN CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Hình 6.1: Kết huấn luyện mơ hình 6.1.3 Kết phát giọng nói tiếng việt Bảng 6.2: Kết phát giọng nói tiếng việt Stt Số lần 30 30 30 30 30 30 30 30 SVTH: LÊ TRUNG KIÊN CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 30 10 30 11 30 12 30 13 30 14 30 15 30 16 30 17 30 Kết sau nhiều lần thử nghiệm thực tế câu trả lời cho xác suất cao, máy tính nghe tốt với câu dài có nhiều key word người dùng cần nói chuẩn robot nhận dạng tốt đưa câu trả lời tốt 6.1.4 Kết phát giọng nói tiếng anh Bảng 6.3: Kết phát giọng nói tiếng anh Stt Số lần 30 30 30 30 SVTH: LÊ TRUNG KIÊN CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 30 30 30 30 30 10 11 30 30 12 30 13 30 14 30 15 30 16 30 17 30 Kết sau nhiều lần thử nghiệm thực tế câu trả lời cho xác suất cao người dùng cần nói chuẩn robot nhận dạng tốt đưa câu trả lời tốt SVTH: LÊ TRUNG KIÊN CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1.5 Kết lưu trữ liệu người dùng Hình 6.2: Phân tích liệu excel 6.1.6 Điều khiển robot Hình 6.3: Hoạt động giấy tờ vào SVTH: LÊ TRUNG KIÊN CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Hình 6.4: Hoạt động mở cửa sau Cơ cấu đóng mở tốt nhận tín hiệu từ chương trình điều khiển hệ thống 6.2 Đánh giá Chương trình xử lý xác định giọng nói giao tiếp với điều khiển đạt yêu cầu hoạt động đề ra, đồng thời đảm bảo giao tiếp với người nói liên tục Mơ hình chatbot xử lý đóng mở chuyển đổi ngăn hoạt động tốt Giao tiếp máy tính vi điều khiển nhanh chóng ổn định Giao diện hiển thị điều khiển tốt không bị lỗi 6.3 Kết luận 6.3.1 Kết đạt - Xây dựng thiết kế mơ hình chatbot quản lý tài liệu Autodesk Inventor - Chế tạo thành cơng mơ hình chatbot quản lý tài liệu thực tế - Xây dựng giao diện thành công tương tác với người dùng - Giao tiếp cổng COM thành công máy tính vi điều khiển - Chương trình xử lý xác định giọng nói hoạt động giao tiếp tốt với người dùng tiếng Anh tiếng Việt SVTH: LÊ TRUNG KIÊN CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Mơ hình chatbot đưa giấy tờ vào ngăn hoạt động yêu cầu đặt 6.3.2 Các hạn chế đề tài - Mơ hình chatbot quản lý tài liệu bị hạn chế số ngăn phương thức đóng mở lưu trữ khác - Hệ thống chương trình xử lý xác định giọng nói địi hỏi người dùng phải giao tiếp chuẩn ngơn ngữ tiếng Anh tiếng Việt - Khả nghe bị giới hạn tiếng ồn - Vì câu trả lời tiếng việt dịch từ liệu tiếng anh nên có số từ robot nói khơng chuẩn nghĩa 6.4 Hướng phát triển - Xây dựng cấu đóng mở, chuyển đổi ngăn mơ hình chatbot linh hoạt hiệu - Xây dựng mơ hình chatbot có nhiều ngăn ngồi chứa giấy tờ hành cịn chứa thủ tục khác - Tăng khả thơng minh chatbot tự đào tạo không cần người can thiệp - Xử lý tiếng ồn cho chương trình giao tiếp tốt - Xây dựng thêm nhiều ngôn ngữ giao tiếp với người dùng - Dùng máy tính nhúng thay laptop cồng kềnh - Kết nối điều khiển với thiết bị không dây iot SVTH: LÊ TRUNG KIÊN TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Quyền (2016), Luận Văn Thạc Sĩ: "Xây Mơ Hình Bán Hàng Trên Internet", Hà Nội [2] Nguyễn Hữu Cường (2017), Luận Văn Thạc Sĩ: "Nghiên Cứu Hệ Thống Trợ Lý Thông Minh Ảo", Hà Nội [3] Demuth, H and M Beale, 2005 Neural Network Toolbox – User’s Guide® MathWorks, Inc [4] Elizabeth D.Liddy “Natural Language Processing”, Syracuse University 2001 [5] Đỗ Viết Mạnh (2020), Luận Văn Thạc Sĩ: "Xây dựng Chatbot Bán Hàng Dựa Trên Mơ Hình Sinh", Hà Nội [6] Nguyễn Đắc Nam (2017), Luận Văn Thạc Sĩ: "Hệ Thống Tự Động Phân Luồn Câu Hỏi Và Giải Đáp Yêu Cầu Trực Tuyến", Hà Nội [7] Nguyễn Chí Ngơn, Trần Thanh Hùng, Trương Thị Thanh Tuyền, Nguyễn Thái Nghe (2005), "Ứng Dụng Mạng Nơ-Ron Nhân Tạo Ðể Ðiều Khiển Thiết Bị Bằng Giọng Nói Tiếng Việt", Tạp Chí Khoa Học Trường Đại Học Cần Thơ, (Số chuyên đề: Nghiên cứu khoa học,2005:3 96-103) [8] Nguyen Tan Phu,Nghia Duong-Trung (2020) "Chatbot for University Admission Services”: Design and Implementation based on Long-short-term Memory Networks" Hội thảo quốc gia lần thứ XXIII ,Quảng Ninh [9] Steven "Steven Bird, Ewan Klein & Edward Loper (2009), Sách: "Natural Language Processing with Python"", Printed in the United States of America” [10] Nguyễn Tấn Tiến (2019), Luận Văn Thạc Sĩ: "Nghiên Cứu Và Xây Dựng Chatbot Hỗ Trợ Người Dùng Trong Ngân Hàng", Hà Nội [11] Phan Thanh Toàn (2018), Đồ Án Tốt Nghiệp: "Điều Khiển Xe Robot Bằng Giọng Nói Với Raspberry pi 3", Tp Hồ Chí Minh SVTH: LÊ TRUNG KIÊN TÀI LIỆU THAM KHẢO [12] Nguyễn Thanh Tuấn (2019), Sách: "Deep Learning Cơ Bản" [13] Vũ Thị Tuyến (2016)., Luận Văn Thạc Sĩ: “Một số mơ hình học máy phân loại câu hỏi”, Hà Nội [14] Thủy Nguyễn Thành: Mã nguồn dự án Chatbot Truy xuất https://github.com/thuynguyenthanh/VIETNAM-AIRLINES-Assistant-PROJECT/ Các website tham khảo: [15] CODE LÝ CODE HÀNH,"Trợ Lý Ảo | Lập trình Trợ Lý Ảo tiếng việt",https://www.youtube.com/watch?v=2BCvwaRX_BA [16] Mì AI, "Lập trình giao diện đồ hoạ đa luồng với Tkinter Python",https://www.youtube.com/watch?v=MHva487-DH0 [17] Patrick (2020), "Chat Bot With PyTorch - NLP And Deep Learning", https://www.python-engineer.com/posts/chatbot-pytorch/ [18] ProtonX, "Giới thiệu Machine Learning + Deep Learning" , https://www.youtube.com/watch?v=j5HxIJoOJms [19] Tech With Tim, "Python Chat Bot Tutorial - Chatbot with Deep Learning",https://www.youtube.com/watch?v=PzzHOvpqDYs SVTH: LÊ TRUNG KIÊN PHỤ LỤC PHỤ LỤC Nguồn code luận văn: Link google drive: https://drive.google.com/drive/folders/1SvicVinguXFDEhDMt2Ef1LmmvJPo3cBP ?usp=sharing Mã QR: SVTH: LÊ TRUNG KIÊN ... TÀI: MƠ HÌNH CHATBOT GIAO TIẾP, HỖ TRỢ THỦ TỤC GIẤY TỜ HÀNH CHÍNH CHO SINH VIÊN TẠI KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG ❖ Nhiệm vụ: Xây dựng chương trình chatbot để quản lý, hỗ trợ thủ tục. .. “Mơ Hình Chatbot Giao Tiếp, Hỗ Trợ Thủ Tục Giấy Tờ Hành Chính Cho Sinh Viên Tại Khoa Kỹ Thuật Cơ Khí? ?? thực giải nhiệm vụ bao gồm nội dung sau: Tìm hiểu Deep learning việc đào tạo liệu cho chatbot, ... với hỗ trợ Google Assistant liệu đưa vào chưa đạt hiệu cao, tơi định phát triển chọn đề tài: “MƠ HÌNH CHATBOT GIAO TIẾP, HỖ TRỢ THỦ TỤC GIẤY TỜ HÀNH CHÍNH CHO SINH VIÊN TẠI KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ”