(Luận văn) nghiên cứu một số giải thuật suy diễn và ứng dụng xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán lỗi máy tính

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHOMMASONE PHOUVANH lu an n va tn to ie gh NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI THUẬT SUY DIỄN p VÀ ỨNG DỤNG XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN w d oa nl LỖI MÁY TÍNH nf va an lu lm ul z at nh oi LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH z m co l gm @ an Lu Thái Nguyên - 2020 n va ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHOMMASONE PHOUVANH lu NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI THUẬT SUY DIỄN an n va VÀ ỨNG DỤNG XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN to gh tn LỖI MÁY TÍNH p ie Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH d oa nl w Mã số: 84 01 01 nf va an lu LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH z at nh oi lm ul NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC z TS NGUYỄN HẢI MINH m co l gm @ an Lu Thái Nguyên - 2020 n va ac th si i LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Hải Minh, Thầy tận tình hướng dẫn, tận tình bảo giúp đỡ tơi thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông quan tâm tới học viên Quốc tế; thầy, cô giáo trường tận tình giảng dạy điều kiện thuật lợi để học tập rèn luyện suốt thời gian theo học trường lu Tôi xin chân thành cảm ơn người thân bạn bè chia sẻ, an n va gúp đỡ tơi hồn thành luận văn tn to Mặc dù cố gắng, thời gian kinh nghiệm nghiên ie gh cứu cịn có hạn nên luận văn cịn số thiếu sót Kính mong Thầy/Cơ p bạn góp ý để tơi kịp thời chỉnh sửa d oa nl w Tôi xin chân thành cảm ơn! an lu nf va Thái Nguyên, ngày 11 tháng 11 năm 2020 z at nh oi lm ul HỌC VIÊN THỰC HIỆN z co l gm @ PHOMMASONE PHOUVANH m an Lu LỜI CAM ĐOAN n va ac th si ii Tôi xin cam đoan nội dung kết nghiên cứu luận văn trung thực nhứng nội dung trùng lặp với đề tài khác thích tham khảo theo quy định Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Thái Nguyên tháng 11 năm 2020 lu Tác giả an n va p ie gh tn to d oa nl w PHOMMASONE PHOUVANH nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu MỤC LỤC MỤC LỤC ii n va ac th si iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv DANH SÁCH CÁC BẢNG vi DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA 1.1 Hệ chuyên gia 1.2 Đặc trưng ưu điểm hệ chuyên gia lu an 1.3 Biểu diễn tri thức luật lập luận n va 1.3.1 Biểu diễn tri thức luật IF − THEN gh tn to 1.3.2 Biểu diễn tri thức không chắn p ie 1.3.3 Suy diễn lập luận w 1.3.4 Lý thuyết chắn 18 oa nl CHƯƠNG 2:QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TỈNH XIÊNG d KHUẢNG VÀ THU THẬP TRI THỨC HỖ TRỢ XỬ LÝ SỰ CỐ HỆ THỐNG lu nf va an MÁY TÍNH 30 2.1 Cơ sở hạ tầng mạng SỞ GIÁO DỤC VÀ THỂ THAO TỈNH XIÊNG lm ul KHUẢNG – LÀO 30 z at nh oi 2.2 Trung tâm CNTT sở 30 2.3 Tổ chức hoạt động dịch vụ nhận xử lý máy tính hỏng 31 z gm @ 2.4 Hoạt động dịch vụ bảo trì khắc phục cố máy tính trung tâm l CNTT 31 m co 2.5 Ưu nhược điểm hệ thống 32 an Lu 2.6 Mô tả hệ thống 33 n va ac th si iv 2.6.1 Mô tả hệ thống dịch vụ 33 2.6.2 Chức hệ thống dịch vụ 34 2.7 Thu thập tri thức 34 2.8 Biểu diễn tri thức 35 2.9 Các dạng phương pháp biểu diễn tri thức 35 CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐỐN VÀ XỬ LÝ LỖI MÁY TÍNH CHO TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TỈNH XIÊNG lu KHUẢNG 38 an n va 3.1 Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán 39 3.1.2 Đặc tả công việc 40 ie gh tn to 3.1.1 Giới thiệu chung 39 p 3.2 Sơ đồ chức 46 oa nl w 3.3 Thiết kế chương trình 49 d 3.3.1 Xây dựng mơ hình liệu thực thể (Entity relationship diagram - erd) lu nf va an 50 3.3.2 Xây dựng mơ hình liệu quan hệ (Relational data model-rdm) 50 lm ul 3.3.3 Cấu trúc tập tin sở liệu 53 z at nh oi 3.3.4 Sơ đồ liên kiết tập tin sở liệu (Relational database) 56 KẾT LUẬN 57 z DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT m co l gm @ TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 an Lu n va ac th si v Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AI Artificial Intelligence Trí tuệ nhân tạo RAM Random access memory Bộ nhớ CPU Central processing unit Bộ xử lý trung tâm CNTT Information Technology Công nghệ thông tin GDTT Giáo dục thể thao lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1 Thể nét điển hình đối tượng tương tự 10 Bảng Các giá trị không chắn CF 20 Bảng Chương trình sửa chữa máy móc 41 Bảng Chương trình bảo hành thiết bị 42 Bảng 3 Kết sửa chữa thiết bị 43 Bảng Kết luận máy móc 44 Bảng Kết luận thiết bị máy móc 45 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si vii DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Một số lĩnh vực ứng dụng trí tuệ nhân tạo Hình 1.2 Hoạt động hệ chuyên gia Hình 1.3 Quan hệ lĩnh vực vấn đề lĩnh vực tri thức Hình Quá trình thu nhập tri thức từ hệ chuyên gia 35 Hình 2 Sơ đồ đồ thị AND/OR 38 Hình Sơ đồ tổ chức 46 lu Hình Sơ đồ mức khung cảnh 46 an Hình 3 Sơ đồ chức nghiệm vụ 48 va n Hình Sơ đồ dịng liệu tổng quát 48 tn to Hình Sơ đồ dịng liệu chi tiết Xây dựng tập luật chẩn đoán loại hỏng ie gh máy tính 49 p Hình Sơ đồ dịng liệu chi tiết quản lý việc tiếp nhận sửa chữa máy nl w hỏng 49 d oa Hình Sơ đồ liên kiết tập tin sở liệu 57 nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si MỞ ĐẦU Trí tuệ nhân tạo - AI (Artificial Intelligence) ngành trụ cột quan trọng cách mạng công nghiệp 4.0 Trí tuệ nhân tạo định nghĩa ngành khoa học máy tính liên quan đến việc tự động hóa hành vi thơng minh Trí tuệ nhân tạo xử lý liệu mức rộng lớn hơn, quy mô hơn, hệ thống, khoa học nhanh so với người Việc nghiên cứu AI nhằm mục đích phát triển hệ thống máy tính có lu khả suy nghĩ người, phát triển trợ giúp cho người an việc định Chính vậy, việc nghiên cứu ứng dụng AI để phát va n triển hệ hỗ trợ định hệ hỗ trợ chẩn đoán việc ý Sửa chữa máy tính cơng việc tương đối đơn giản kỹ sư p ie gh tn to nghĩa w CNTT (Công nghệ thơng tin) người sử dụng có kinh nghiệm lâu năm oa nl Nhưng lại việc khó khăn phức tạp người sử d dụng có chun mơn khơng gần với ngành CNTT Do đó, việc phát triển hệ lu an thống hỗ trợ chẩn đốn lỗi máy tính đề xuất hướng xử lý dựa AI nf va việc cần thiết có ý nghĩa lớn cho cộng đồng Chính vậy, em lm ul chọn đề tài: “Nghiên cứu số giải thuật suy diễn ứng dụng xây dựng z at nh oi hệ hỗ trợ chẩn đoán lỗi máy tính”, với mục đích thu thập số liệu đầu vào triệu chứng hỏng hóc thường gặp máy tính; Xây dựng Module hỗ trợ chẩn đốn giúp người bình thường tự sửa lỗi z gm @ nâng cấp máy tính l Mặc dù có nhiều cố gắng thời gian kiến thức có hạn nên m co luận văn tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đóng an Lu góp bảo thầy bạn n va ac th si 45 Kết luận thiết bị nội Đơn vị quản lý sửa chữa có sở liệu để kết luận thiết bị máy tính trung tâm CNTT như: Cộng hịa Dân chủ Nhân dân Lào Hịa bình, độc lập, dân chủ, thống thịnh vượng  Sở Giáo dục Thể thao tỉnh Xiêngn Khảong số ……… / CNTT lu Trung tâm Công nghệ thông tin an n va ngày / / to TT Mã Loại Số lượng hãng Ghi 02 d oa nl w 01 p ie gh tn Kết luận thiết bị nội z at nh oi 07 lm ul 06 nf va 05 an 04 lu 03 z m co l 10 gm 09 @ 08 an Lu Bảng Kết luận thiết bị máy móc n va ac th si 46 3.2 Sơ đồ chức Trung tâm CNTT tỉnh Xiêng Khoảng có sơ đồ sau [7]:  Sơ đồ tổ chức Trưởng Trung tâm CNTT Đơn vị Quản lý Sửa chữa Đơn vị Hành lu an Quán lý Viết phiếu Viết phiếu dịch sửa thiết bị báo cáo bảo hành chữa máy máy tính kết thiết bị sửa chữa sửa chữa n va Tổ giao ie gh tn to p tính w Hình Sơ đồ tổ chức oa nl  Sơ đồ mức khung cảnh d Trưởng Trung tâm CNTT nf va an lu Phòng kỹ thuật lm ul Tổ giao dịch sửa chữa máy tính bên Đơn vị Sửa chữa z l gm @ Tổ giao dịch sửa chữa máy tính bên ngồi z at nh oi Chương trình Quản lý sửa chữa m co Đơn vị Hành Hình Sơ đồ mức khung cảnh an Lu  Sơ đồ chức nghiệm vụ (Business function diagram - BFD) n va ac th si 47 Sơ đồ chức việc Quản lý sửa chữa máy tính 1-Xây dựng 2-Tiếp nhận 3-Báo cáo tập luật chẩn sửa chữa thống kê đoán loại hỏng máy tính máy tính lu an 1-Xây dựng tập luật n va chẩn đoán loại hỏng p ie gh tn to 1.2 Thay đổi 1.3 Xóa d oa nl w 1.1 Thêm luật nf va an lu 2-Tiếp nhận Sửa chữa máy tính Kiểm Thêm nhận tra vấn vào máy đề lỗi danh hỏng máy sách 2.5 2.6 2.7 Sửa Kiểm Thêm Viết tra kết vào phiếu sửa danh báo cáo sách kết máy sửa chữa máy m co l gm Tiếp 2.4 @ 2.3 z 2.2 z at nh oi lm ul 2.1 máy an Lu 3-Báo cáo thống kê n va ac th 3.2 Tống số 3.3 Tổng số si 3.1 Tổng số 48 Hình 3 Sơ đồ chức nghiệm vụ  Sơ đồ dòng liệu (Data flow diagram - DFD)  Sơ đồ dòng liệu tổng quát lu an Tiếp nhận sửa chữa n va Khách hàng p ie gh tn to Máy hỏng Dữ liệu bảo hành d oa nl w an lu nf va Báo cáo thống kê lm ul z at nh oi Phòng kỹ thuật z l gm @ Xây dựng tập luật chẩn đoán loại hỏng máy Trưởng trung tâm CNTT m co Hình Sơ đồ dịng liệu tổng quát an Lu  Sơ đồ dòng liệu chi tiết xây dựng tập luật chẩn đoán loại hỏng máy tính n va Xóa ac th si 49 lu Hình Sơ đồ dịng liệu chi tiết xây dựng tập luật chẩn đốn máy tính an  Sơ đồ dòng liệu chi tiết quản lý việc tiếp nhận sửa chữa máy hỏng n va Tiếp nhận máy hỏng Kiểm tra máy p ie gh tn to Số liệu nl w Đơn vị sửa chữa d oa Khách hàng Sửa máy nf va an lu lm ul Đơn vị hành Thay thiết bị z at nh oi Thêm vào danh sách z Bảo hành máy hỏng gm @ an Lu 3.3 Thiết kế chương trình m co l Hình Sơ đồ dòng liệu chi tiết quản lý việc tiếp nhận sửa chữa máy n va ac th si 50 3.3.1 Xây dựng mơ hình liệu thực thể (Entity relationship diagram ERD) Căn vào công việc thực tế phận có liên quan, dịng chảy tổng quát chi tiết sơ đồ dòng liệu Từ ta hình thành số thông tin gốc ban đầu cần lưu trữ sau: + Khách hàng + Máy tính + Máy tính hỏng lu an + Bảo hành va n + Thiết bị tn to + Nhân viên p ie gh + Loại hỏng w oa nl 3.3.2 Xây dựng mô hình liệu quan hệ (Relational data model - RDM) d Xác định tập thực thể: lu nf va an Căn vào công việc thực tế phận có liên quan, dịng chảy tổng quát chi tiết sơ đồ dòng liệu thông tin cần quản lý lm ul (Các bảng biểu, tài liệu chuyên ngành ) xác định tập thực thể z at nh oi thuộc tính ban đầu chúng sau: + Khách hàng: (Mã Khách hàng, Tên Khách hàng, Nơi Khách hàng, z Số điện thoại Khách hàng, E-Mail Khách hàng) @ + Máy tính: (Mã Máy, Mã Khách hàng, Mã Thiết bị, Loại Máy, Hãng m co l gm Máy, Ngày tháng năm nhập khẩu) an Lu n va ac th si 51 + Máy tính hỏng: (Mã Máy, Ngày hỏng, Loại hỏng, Ngày sửa xong, Nhân viên sửa chữa) + Bảo hành: (Mã Máy, Loại hỏng, Ngày thay thế, Ngày hết hạn, Nhân viên sửa chữa) + Thết bị: (Mã Thiết bị, Loại Thiết bị, Hãng Thiết bị, Số lượng Thiết bị) + Loại hỏng: (Mã Loại hỏng, Tên Loại hỏng) + Nhân viên: (Mã Nhân viên, Tên Nhân viên, Chức vụ Nnhân viên, Mật Nhân viên, Số điện thoại, Nơi ở, E-Mail Nhân viên) lu Tiến hành chuẩn hóa, đưa dạng chuẩn ta tập thực thể an sau: n va p ie gh tn to Khách hàng Máy tính Mã Khách hàng Mã Máy Tên Khách hàng Mã Khách hàng Nơi Khách hàng nl w Mã Thiết bị d oa Số điện thoại Khách hàng Loại Máy Hãng Máy lu E-Mail Khách hàng nf va an Này tháng năm nhập lm ul Máy tính hỏng Ngày hỏng z at nh oi Mã Máy Nhân viên Mã Nhân viên Tên Nhân viên z Mật Nhân viên Ngày sửa xong Chức vụ Nhân viên Mã Nhân viên Số điện thoại Nhân viên an Lu E-Mail Nhân viên m Nơi Nhân viên co l gm @ Mã loại hỏng n va ac th si 52 Thiết bị Loại hỏng Bảo hành Mã Thiết bị Mã Loại hỏng Mã Máy Loại Thiết bị Tên Loại hỏng Mã Loại hỏng Hãng Thiết bị Ngày thay Số lượng Thiết bị Ngày hết hạn Mã nhân viên Kết đo Tập luật lu an n va Mã Luật Số Máy Thông số Ngầy hỏng p ie gh tn to Thông số L1 Thông số L2 Thông số L3 L4 L5 L6 oa Thông số d nl w Thông số Mã Loại hỏng L8 z at nh oi Độ chắn lm ul Thông số L7 nf va Thông số an lu Thông số z m co l gm @ an Lu n va ac th si 53 3.3.3 Cấu trúc tập tin sở liệu - Khách hàng Chức năng: Lưu trữ thông tin khách hàng hay quan sửa cho Tên trường Chức Kiểu Độ dài Ma_khach_hang Mã Khách hàng Char Ten_ khach_hang Tên Khách hàng Varchar 40 Noi_o_ khach_hang Nơi Khách hàng Varchar 45 Char Varchar 40 So_dien_thoại_ khach_hang Số điện thoại Khách hàng E-Mail_khach_hang E-Mail Khách hàng lu an va Khóa: Ma_KH n Ràng buộc: - Mã Khách hàng phải đơn trị, khơng có khoảng trắng to - Máy tính p ie gh tn - Các thông tin không rỗng nl w Chức năng: Lưu trữ thông tin máy tính Chức Kiểu Độ dài Mã Máy Char Mã Khách hàng Char Mã Thiết bị Char Varchar 17 Varchar 17 Date nf va an Ma_khach_hang lu Ma_may d oa Tên trường lm ul Ma_thiet_bi Loai_may Loại Máy z at nh oi Hang_may Hãng Máy Ngay_thang_nam_nhap_khau Ngày tháng năm nhập z gm @ Khóa: Ma_may m co - Các thông tin không rỗng l Ràng buộc: - Mã máy phải đơn trị, khoảng trắng an Lu - Máy tính hỏng n va ac th si 54 Chức năng: Lưu trữ thơng tin tình hình hư hỏng máy tính Tên trường Chức Kiểu Độ dài Ma_may Mã máy Char Ngay_gio_hong Ngày hỏng Date Ma_loai_hong Mã loại hỏng Char Ngay_gio_sua_xong Ngày sửa xong Date Ma_nhan_vien Mã nhân viên Char Khóa: Ma_may, Ngay_gio_hong Ràng buộc: - Ngày hỏng phải trước ngày sửa xong lu an - Ngày sửa xong phải sau ngày hỏng n va - Bảo hành Tên trường Độ dài Mã Máy Char Ma_loai_hong Mã Loại hỏng Char Ngày thay Date Date Char p ie Kiểu oa gh tn to Chức năng: Lưu trữ thông tin bảo hành thiết bị máy tính hỏng nl w Ma_may d Ngay_gio_thay Chức lu nf va an Ngay_gio_het_han Ngày hết hạn Ma_nhan_vien z at nh oi lm ul Khóa: Ma_may Mã nhân viên sửa Ràng buộc: - Mã máy phải đơn trị, khơng có khoảng trắng - Các thơng tin khơng rỗng z - Thiết bị @ m co l cho máy hỏng gm Chức năng: Lưu trữ thông tin nghiệp vụ loại thiết bị để thay an Lu n va ac th si 55 Tên trường Chức Kiểu Độ dài Ma_thiet_bi Mã Thiết bị Char Loai_thiet_bi Loại Thiết bị Varchar 17 Hang_thiet_bi Hãng Thiết bị Varchar 17 So_lượng_thiet_bi Số lượng Thiết bị Char Khóa: Ma_thiet_bi Ràng buộc: - Mã thiêt bị phải đơn trị, khơng có khoảng trắng - Các thơng tin không rỗng - Loại hỏng lu Chức năng: Lưu trữ thông tin nghiệp vụ loại hỏng máy tính an Chức Kiểu Độ dài Ma_loai_hong Mã Loại hỏng Char Ten_loai_hong Tên Loại hỏng Varchar 20 n va Tên trường p ie gh tn to w Khóa: Ma_loai_hong - Các thơng tin khơng rỗng d oa nl Ràng buộc: - Mã loại hỏng phải đơn trị, khơng có khoảng trắng an lu - Nhân viên nf va Chức năng: Lưu trữ thông tin nhân viên trung tâm CNTT Ma_nhan_vien Kiểu Độ dài Mã Nhân viên Char Tên Nhân viên Varchar 25 z Ten_ nhan_vien Chức z at nh oi Tên trường lm ul tỉnh Xiêng Khoảng đăng nhập vào hệ thống @ Mật Nhân viên Char Chuc_vu_nhan_vien Chức vụ Nhân viên Varchar 25 So_dien_thoai_ nhan_vien Số điện thoại Nhân viên Char Noi_o_ nhan_vien Nơi Nhân viên Varchar 35 m co l gm Mat_khau_nhan_vien an Lu n va ac th si 56 E-Mail_ nhan_vien E-Mail Nhân viên Varchar 20 Khóa: Ma_nhan_vien Ràng buộc: - Mã nhân viên phải đơn trị, khơng có khoảng trắng - Các thông tin không rỗng - Tập luật Chức năng: Lưu trữ luật suy diễn loại hỏng máy tính, biểu thị quan hệ thông số kỹ thuật trạng thái hỏng máy tính Nếu thơng số có tham gia vào luật suy diễn có giá trị 1, ngược lại có giá trị Tên trường Chức an Độ dài Char Mã Luật Thong_so_1 Thông số Bit Thong_so_2 Thông số Bit Thong_so_3 Thông số Bit Thong_so_4 Thông số Bit Thong_so_5 Thông số Bit Thong_so_6 Thông số Bit Thong_so_7 Thông số Bit Bit Bit Mã Loại hỏng Mã Loại hỏng Char Độ chắn Real n va Ma_Luật nl lu Kiểu p ie gh tn to w d oa an lu Thong_so_8 nf va Thong_so_9 Thông số Thông số lm ul z at nh oi Độ chắn Khóa: Ma_luat z co l gm - < Độ chắn