Đồ án 3 ngành công nghệ thông tin đề tài xây dựng ứng dụng ai chatbot hỗ trợ tìm kiếm thông tin thời tiết

Đồ án 3 ngành công nghệ thông tin đề tài xây dựng ứng dụng ai chatbot hỗ trợ tìm kiếm thông tin thời tiết Đồ án 3 ngành công nghệ thông tin đề tài xây dựng ứng dụng ai chatbot hỗ trợ tìm kiếm thông tin thời tiết Đồ án 3 ngành công nghệ thông tin đề tài xây dựng ứng dụng ai chatbot hỗ trợ tìm kiếm thông tin thời tiết

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỒ ÁN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG AI CHATBOT HỖ TRỢ TÌM KIẾM THƠNG TIN THỜI TIẾT TĨM TẮT Tên đề tài: Xây dựng ứng dụng AI chatbot hỗ trợ tìm kiếm thơng tin thời tiết Mục tiêu đồ án xây dựng ứng dụng di động di động giúp người dùng tìm kiếm thơng tin hát dễ dàng hiệu Hướng mục tiêu này, đồ án chia thành ba phần chính: giới thiệu sở lý thuyết liên quan, phân tích thiết kế hệ thống cài đặt chương trình Phần đầu giới thiệu tổng quan lý thuyết cần thiết cho việc xây dựng ứng dụng di động bao gồm tìm hiểu hệ điều hành di động, ngơn ngữ lập trình javascript cơng cụ lập trình Visual Studio Code, lý thuyết cần thiết để xây dựng ứng dụng tìm hiểu React Native, thư viện Dialogflow Flask Phần trình bày chức hệ thống, phân tích thiết kế hệ thống sử dụng biểu đồ gồm ca sử dụng, biểu đồ hoạt động, biểu đồ lớp, biểu đồ thiết kế sở liệu Phần lại trình bày cách cài đặt chương trình kết chạy ứng dụng Qua kết biết giao diện hình ứng dụng chức hình Cuối số kết luận ưu điểm, nhược điểm hướng phát triển cho đề tài LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy cô trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, đặc biệt thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin suốt năm qua truyền đạt cho em kiến thức quý báu để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Sự tận tình hướng dẫn thầy yếu tố định đến thành công đồ án Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Tấn Khôi Trong suốt trình làm đồ án, thầy tận tình hướng dẫn cách thực đồ án thiếu xót, mặt chưa đồ án để giúp em cải thiện đồ án Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, tất bạn bè, anh chị em khoa Công nghệ thông tin, tập thể sinh viên động viên, khuyến khích, ủng hộ, chia giúp cho em có thêm nghị lực để vượt qua thử thách suốt năm học Mặc dù cố gắng để hoàn thành tốt đồ án em biết khơng tránh khỏi thiếu sót Do đó, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý thầy cô bạn học lớp để kiến thức em lĩnh vực hồn thiện Sau cùng, em xin kính chúc q thầy cô khoa Công nghệ thông tin, thầy PGS.TS Nguyễn Tấn Khôi, thật dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Nội dung đồ án em thực hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Nguyễn Tấn Khôi Các tham khảo dùng đồ án trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm cơng bố Nếu có chép khơng hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên thực MỤC LỤC TÓM TẮT i LỜI CẢM ƠN .ii LỜI CAM ĐOAN .iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vii DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Kiến trúc hệ thống .3 1.2 Giới thiệu React Native Visual Studio Code 1.2.1 Giới thiệu React Native .6 1.2.2 Giới thiệu Visual Studio Code 1.3 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình Javascript 1.4 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình Python Flask framework 11 1.4.1 Python gì? 11 1.4.2 Flask gì? .11 1.4.3 Cách thức hoạt động 13 1.5 Giới thiệu xử lý ngôn ngữ tự nhiên 13 1.5.1 Xử lý ngơn ngữ tự nhiên gì? 13 1.5.2 Các bước xử lý .13 1.5.3 Các toán ứng dụng .14 1.6 1.6.1 Giới thiệu Dialogflow 15 Dialogflow gì? 15 1.6.2 1.7 Các khái niệm 16 Kết luận .18 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 19 2.1 Mô tả yêu cầu 19 2.1.1 Yêu cầu chức 19 2.1.2 Yêu cầu phi chức 21 2.2 2.2.1 2.3 Thiết kế hệ thống .38 Thiết kế sở liệu 43 Kết luận .43 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT STT TỪ VIẾT TẮT REST Ý NGHĨA REpresentational State Transfer MVC Model View Controler IDE Integrated Development Environment NLU Natural Language Understanding HTTP HyperText Transfer Protocol HTML5 HyperText Markup Language 10 11 12 TCP URI RDMS JSON XML CSDL Transmission Control Protocol Uniform Resource Identifier Relational Database Management System JavaScript Object Notation eXtensible Markup Language Cơ sở liệu ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS NGUYỄN TẤN KHÔI MỞ ĐẦU Tổng quan đề tài Ngày với phát triển công nghệ thông tin, đặc biệt điện thoại thiết bị thông minh trở nên phổ biến sử dụng rộng rãi giới Những ứng dụng thiết bị di động giúp đỡ người nhiều lĩnh vực sống, có ứng dụng giúp người tìm kiếm thông tin thời tiết du lịch cơng tác xa hay chí đặt phịng khách sạn Bên cạnh đó, chatbot ngày phát triển ứng dụng nhiều ứng dụng để hỗ trợ người dùng Nắm bắt xu đó, em muốn xây dựng ứng dụng di động có tích hợp chatbot để hỗ trợ người dùng tìm kiếm thơng tin thời tiết dễ dàng thuận tiện Mục đích ý nghĩa đề tài 2.1 Mục đích Ứng dụng giúp người dùng tìm kiếm thơng tin thời tiết dễ dàng thuận tiện Người dùng việc nhập địa điểm thời gian cụ thể chatbot trả lời nội dung thơng tin thời tiết địa điểm cách nhanh chóng Bên cạnh đó, chatbot hỗ trợ đặt phịng khách sạn đồng thời tán gẫu với người dùng 2.2 Ý nghĩa Vì ứng dụng phát triển hệ điều hành di động (một hệ điều hành dành cho thiết bị di động) giúp người dùng dể dàng tìm kiếm hát, nghe nhạc lúc nơi Phương pháp thực - Phân tích yêu cầu chức ứng dụng - Phân tích thiết kế hệ thống - Tìm hiểu cơng nghệ công cụ sử dụng để xây dựng ứng dụng Xây dựng ứng dụng di động:  Ứng dụng chạy tảng Di động ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS NGUYỄN TẤN KHƠI  Ngơn ngữ lập trình: Javascript  Cơng cụ lập trình: Visual Studio Code Xây dựng máy chủ:  Backend: Flask  Sử dụng Dialogflow Service để xử lý ngôn ngữ tự nhiên Bố cục đồ án Đồ án bao gồm nội dung sau: Mở đầu Chương 1: Cơ sở lý thuyết Trình bày lý thuyết công nghệ cần thiết để xây dựng ứng dụng di động, xử lý ngôn ngữ tự nhiên xây dựng chatbot Chương 2: Phân tích thiết kế hệ thống Trình bày phân tích u cầu hệ thống, thơng qua thiết kế biểu đồ hệ thống, thiết kế sở liệu luống liệu hệ thống Chương 3: Cài đặt chương trình Trình bày môi trường cài đặt số kết đạt Kết luận hướng phát triển CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương trình bày về: tổng quan lý thuyết cần thiết cho việc xây dựng ứng dụng di động bao gồm ngơn ngữ lập trình Javascript cơng cụ lập trình Visual Studio Code; lý thuyết cần thiết để xây dựng Back-end tìm hiểu firebase Ngồi ra, chương cịn trình bày kiến trúc hệ thống, tìm hiểu Dialogflow service ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS NGUYỄN TẤN KHƠI Tóm tắt văn bản: Từ văn dài tóm tắt thành văn ngắn theo mong muốn chứa nội dung thiết yếu Khai phá liệu (data mining) phát tri thức: Từ nhiều tài liệu khác phát tri thức Thực tế để làm điều khó, gần mơ q trình học tập, khám phá khoa học người, lĩnh vực giai đoạn đầu phát triển Ở mức độ đơn giản kết hợp với máy tìm kiếm cho phép đặt câu hỏi để từ cơng cụ tự tìm câu trả lời dựa thơng tin web mặc cho việc trước có câu trả lời lưu web hay không (giống trang Yahoo! hỏi đáp, nơi chuyên đặt câu hỏi để người khác trả lời), nói cách nơm na biết xử lý liệu để trả lời câu hỏi người sử dụng, thay máy móc đáp trả có sẵn nhớ [9] 1.6 Giới thiệu Dialogflow 1.6.1 Dialogflow gì? Dialogflow đổi tên từ Api.ai sau Google mua lại vào tháng năm 2016 Tiền thân công ty tiếng với trợ lý ảo Speaktoit Dialogflow miễn phí cho tất người Dialogflow cho phép bạn tạo kịch cách dễ dàng kèm theo Dialogflow phát triển mền Machine Learning nên bạn hồn tồn dạy cho Bot bạn biết cách xử lý trường hợp, ngữ cảnh khác Dialogflow có sẵn kịch Dialogflow dạy tốt với lượng liệu đồ sộ Chỉ tiếc đa phần Dialogflow làm việc tốt với Tiếng Anh số tiếng nước đơng dân khác Ngồi Dialogflow cịn cho phép bạn liên kết Chatbot bạn với Messanger hay Skype hay Slack… cách đơn giản [10] 1.6.2 Các khái niệm Agents khái niệm đại diện cho mô-đun (model) NLU (Natural Language Understanding – Phân tích ngơn ngữ tự nhiên) ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS NGUYỄN TẤN KHÔI Agents giúp bạn phân tích người dùng đưa vào (như chuỗi ký tự âm thanh) thành liệu mà bạn xử lý lập trình Bạn sử dụng Agents để quản lý hội thoại thông qua Intents Entities Hình 1.2 Mơ hình hoạt dộng Dialogflow service Intents đại diện cho ánh xạ người dùng đưa vào hành động thực phần mềm Intents gồm phần sau:  Training Phrases  Action  Response  Contexts Entities công cụ sử dụng để trích xuất giá trị tham số từ ngơn ngữ tự nhiên Bất kỳ mà bạn muốn biết từ nội dung người dùng có ENTITY tương ứng 10 ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS NGUYỄN TẤN KHƠI CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG Chương trình bày về: mơ tả chi tiết yêu cầu hệ thống bao gồm yêu cầu chức yêu cầu phi chức năng; phân tích thiết kế hệ thống sử dụng ca sử dụng, biểu đồ hoạt động, biểu đồ lớp, biểu đồ thiết kế sở liệu 2.1 Mô tả yêu cầu 2.1.1 Yêu cầu chức Ứng dụng phải đáp ứng chức sau: - Ứng dụng tích hợp chatbot để hỗ trợ người dùng tìm kiếm thơng tin thời tiết đặt phịng.Người dùng nhắn tin trực tiếp với chatbot hình trị chuyện Người dùng nhắn tin u cầu cho chatbot Sau chatbot xác định yêu cầu người dùng thực yêu cầu Chatbot hỏi người dùng số câu hỏi để thực số chức Những chức cụ thể mà chatbot thực được:  Xem thơng tin thời tiết địa điểm thời gian cụ thể  Đặt phịng khách sạn  Đặt xe đưa đón  Tán gẫu 2.1.2 Yêu cầu phi chức - Yêu cầu hiệu suất:  Ứng dụng phải xử nhanh chóng, đáp ứng thao tác người dùng  Ứng dụng phải có hiệu cao, tiết kiệm nguồn lượng cho thiết bị - Yêu cầu giao diện người dùng:  Giao diện thân thiện, dễ dàng sử dụng  Các thành phần giao diện xây dựng nguyên tắc thói quen sử dụng người dùng 11 ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS NGUYỄN TẤN KHÔI  Người dùng thao tác cửa sổ để có nhìn tổng qt ứng dụng - Yêu cầu an toàn:  Ứng dụng hoạt động độc lập, không gây ảnh hưởng đến phần mềm khác hệ điều hành - Yêu cầu bảo mật:  Ứng dụng phải đảm bảo bảo mật thông tin người dùng - Yêu cầu chất lượng phần mềm:  Ứng dụng phải hoạt động tốt, thực tốt chức năng, tiết kiệm lượng 12