I/Nêu thuật toán Pagerank1.1 Giới thiệu thuật toán Pagerank : -Thuật toán PageRank, được phát triển bởi Larry Page và Sergey Brin, hai nhà sánglập Google, là một hệ thống để xếp hạng các
Trang 2Danh sách thành viên :
15
Mục lục
Lời nói đầu 3
I/Nêu thuật toán Pagerank 4
1.1 Giới thiệu thuật toán Pagerank : 4
1.2 Cách vận hành của thuật toán 4
II Ứng dụng thuật toán vào chấm điểm web 5
2.1 Thuật toán được đơn giản hóa 5
2.2 Yếu tố Damping 6
2.3 Các bước ứng dụng thuật toán pagerank vào chấm điểm web 7
III Ví dụ về PageRank 7
3.1 Công thức tính PageRank: 7
3.2 Ví dụ minh họa 8
IV Kết luận và đưa ra lời khuyên khi thiết kế 1 trang web: 13
4.1 Kết luận: 13
4.2 Lời khuyên khi thiết kế 1 trang web: 15
V/Tìm hiểu thêm về công cụ đánh giá trang web : Google Analytics 17
5.1 Giới thiệu về Google Analytics 17
5.2 Chức năng và lợi ích của Google Analytics 18
5.3 Tổng quan về Google Analytics 19
VI/ Chương trình MatLab mô phỏng chấm điểm PageRank 19
6.1 Code và giải thích code 19
6.2 Chạy chương trình 20
VII/ Tài li u tham khảo ệ 22
VIII/ Tổng kết 22
Trang 3Đề tài 15 :Thuật toán Google Pagerank trong đánh giá Web.
Yêu cầu :
I/ Nêu thuật toán Pagerank
II/ Ứng dụng thuật toán vào chấm điểm WEB
III/ Cho 2 ví dụ cụ thể sử dụng thuật toán Google Pagerank
IV/ Kết luận và đưa ra lời khuyên khi thiết kế 1 trang Web
V/ Tìm hiểu thêm 1 trong các công cụ đánh giá Web: Google Analytics, GoogleSearch Console, Google PageSpeed Insights
VI/ Chương trình Matlab mô phỏng
Lời nói đầu
Ngày nay, trong thời đại công nghệ số, việc phát triển và duy trì một website hiệuquả không chỉ đòi hỏi nội dung chất lượng mà còn cần sự tối ưu hóa về mặt kỹthuật để thu hút người dùng và tăng cường khả năng cạnh tranh Một trongnhững yếu tố quan trọng là đánh giá mức độ ảnh hưởng và xếp hạng của websitetrên các công cụ tìm kiếm, đặc biệt là Google
Trong đề tài này, chúng em sẽ trình bày chi tiết về thuật toán Google PageRank,cách áp dụng nó để chấm điểm website, và đưa ra các ví dụ cụ thể nhằm minhhọa cách thức hoạt động của thuật toán Đồng thời, chúng tôi cũng tìm hiểu thêmmột số công cụ hỗ trợ đánh giá website phổ biến như Google Analytics, GoogleSearch Console, và Google PageSpeed Insights, cùng với việc lập trình mô phỏngthuật toán PageRank trên MATLAB
Đề tài không chỉ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách xếp hạng website mà còn cung cấpnhững lời khuyên thực tế khi thiết kế và phát triển một trang web hiệu quả, gópphần tối ưu hóa trải nghiệm người dùng và nâng cao hiệu suất kinh doanh
Trang 4I/Nêu thuật toán Pagerank
1.1 Giới thiệu thuật toán Pagerank :
-Thuật toán PageRank, được phát triển bởi Larry Page và Sergey Brin, hai nhà sánglập Google, là một hệ thống để xếp hạng các trang web trong kết quả tìm kiếmcủa công cụ tìm kiếm
-Giải thuật PageRank phát triển dựa trên việc phân tích liên kết giữa các trang(web link analysis) PageRank là thước đo duy nhất mà Google cung cấp choWebmaster để đánh giá mức độ phổ biến của trang PageRank sẽ ảnh hưởng tớithứ hạng trên trang kết quả tìm kiếm Thường thì trang có PageRank càng cao thì
vị trí của nó trên trang kết quả tìm kiếm càng được ưu tiên
1.2 Cách vận hành của thuật toán
-Đây là cách thuật toán hoạt động:
+Liên kết: Mỗi trang web được coi là một nút trong một mạng lưới lớn, và các liênkết giữa các trang web được coi là các cạnh kết nối các nút
+Trọng số: Mỗi trang web bắt đầu với một trọng số ban đầu Trọng số này banđầu là như nhau cho tất cả các trang
+Chia sẻ trọng số: Khi một trang web có nhiều liên kết đến, trọng số của nó đượcchia sẻ cho các trang mà nó liên kết đến
+Tính toán trọng số mới: Trọng số mới của mỗi trang được tính toán dựa trêntrọng số của các trang liên kết đến nó và số lượng các liên kết mà các trang đó có.+Lặp lại quá trình: Quá trình này được lặp lại nhiều lần cho đến khi trọng số củacác trang ổn định, tức là không thay đổi đáng kể qua các lần lặp
+Điều chỉnh hệ số: Để tránh các trang có quá ít liên kết hoặc liên kết không phùhợp làm sai lệch kết quả, thuật toán sử dụng một hệ số giảm dần (dampingfactor), thường là 0.85 Điều này có nghĩa là mỗi lần lặp lại, chỉ có 85% trọng sốđược chia sẻ và 15% còn lại được phân bổ ngẫu nhiên cho tất cả các trang
Trang 5-PageRank là cơ sở cho cách Google xếp hạng các trang web, nhưng hiện nay nó
đã được cải tiến và kết hợp với nhiều yếu tố khác để đánh giá và xếp hạng trangweb một cách chính xác hơn
II Ứng dụng thuật toán vào chấm điểm web
- Nguyên tắc chấm điểm của pagerank là một trang có uy tín cao nếu nó được liênkết với các trang khác và các trang này cũng có uy tín cao.+ VD: Trang web A trỏliên kết với trang web B, nếu rank A xếp hạng càng cao sẽ giúp rank B xếp hạngcàng cao hơn (rank B đồng biến với rank A)
- Một trang có uy tín cao nhưng lại trỏ càng nhiều liên kết với nhiều trang khác thìnhững trang đó sẽ nhận được ít uy tín hơn
+ VD: Trang web A trỏ liên kết cả trang web B,C,D thì khi thứ hạng trang web Atăng, thứ hạng trang web B sẽ tăng chậm hơn so với khi trang web A chỉ trỏ liênkết vào web B ( rank B nghich biến so với số link trỏ của trang web A)
2.1 Thuật toán được đơn giản hóa
- Thuật toán pagerank có thể được đơn giản hóa, trước khi đi vào chi tiết toánhọc phức tạp, chúng ta có thể hiểu ý tưởng cơ bản của pagerank như sau
+ Giả sử lúc đầu có N trang web như nhau, tổng pagerank trên các trang web trên
là bằng 1 Mỗi trang được khởi tạo 1 điểm pagerank ban đầu bằng nhau và bằng1/N Điều này có nghĩa ban đầu mọi trang web được xem là quang trọng nhưnhau
+ Điểm pagerank của một trang được cập nhật bằng tổng điểm pagerank của cáctrang web trỏ liên kết tới nó
+ Mỗi trang sẽ chia sẻ pagerank cho trang mà nó trỏ liên kết tới
+ Nếu một trang trỏ liên kết tới N trang khác thì điểm pagerank mà nó chi sẻ chomỗi trang sẽ bị chia N lần
Trang 6- VD: Giả sử cho 4 trang web A,B,C,D Những liên kết từ một trang đến chính nókhông được tính Mỗi trang bắt đầu với điểm pagerank bằng nhau được chuẩnhóa từ 0 đến 1 Nên điểm pagerank ban đầu mỗi trang bằng 0,25.
+ Nếu các liên kết B,C,D trỏ liên kết tới A thì
l ij : số liên kết từ các trang j đến trang i
R (P j) : điểm pagerank của trang J
L(Pj) : số lượng liên kết từ trang Pj
2.2 Yếu tố Damping
- Lý thuyết pagerank cho rằng, giả thiết một người click vào các trang web cuốicùng cũng sẽ dừng lại Xác xuất người đó tiếp tục click trong bất kì bước nào đượcgọi là yếu tố damping Yếu tố damping phản ánh xác suất mà người dùng sẽ nhấpvào các liên kết từ một trang nhất định Nếu damping là 0.85 thì có 85% ngườidùng sẽ click vào một liên kết ở trang hiện tại Và 15% sẽ nhảy đến một trangngẫu nhiên nào đó
- Yếu tố damping giúp mô phỏng hành vi thực tế người dùng và cung cấp kết quảxếp hạng chính xác hơn
Trang 7- Công thức tổng quát
R(A) = 1−dk + d ( R L (B) (B) + R L (C ) (C) + R L (D) (D) + … )
2.3 Các bước ứng dụng thuật toán pagerank vào chấm điểm web
-Bước 1: Thu thập giữ liệu liên kết : Xây dựng đồ thị liên kết giữa các trang web.Mỗi trang được biểu diễn bằng một đỉnh đồ thị, và mỗi liên kết là mỗi đỉnh
-Bước 2: Tính toán điểm pagerank ban đầu : Ban đầu trang trang đều có điểmpagerank như nhau có thể đặt mỗi trang có điểm pagerank là 1/N, với N là sốtrang
-Bước 3: Sử dụng phương pháp tính toán lặp lại để tính điểm pagerank : Sử dụngcông thức pagerank để tính toán điểm pagerank cho từng trang cho đến khi điểmpagerank cho từng trang hội tụ ( nghĩa là điểm số các trang thay đổi không đáng
kể sau mỗi lần tính toán )
-Bước 4: Chuẩn đoán điểm số và phân loại: Đưa vào hệ thống đánh giá để xếphạng trang web hoặc chấm điểm theo tiêu chi phổ biến và uy tín
Trang 8N là tổng số trang web đang xét
M(i) là tập hợp các trang lên kết đến i
L(j) là số liên kết đến khác trang khác của trang j
Giả sử chúng ta có 5 trang web:
- Greenfarm.vn(1): Trang giới thiệu một công ty khởi nghiệp về công nghệ nông nghiệp
- microbiological.com(2): Trang blog của một người dùng chuyên nghiên cứu về vi sinh vật trong đất
- Ftrsoftware.com(3): Trang web cá nhân của một nhà phát triển phần mềm có tiềm năng
- Handcraft.org(4): Trang web bán các sản phẩm thủ công từ một làng quê nhỏ
- goodcookers.net(5): Trang diễn đàn cho người yêu thích nấu ăn truyền thống
5 trang web này có các liên kết như sau:
Trang 9Giá trị PageRank của các trang(lần lặp thứ 15):
Trang 10Ví dụ 2: Mô hình 7 trang web
Giả sử 7 trang web là:
- dongnamajsc.vn (1): Trang thông tin về các dự án phát triển bền vững ở khu vực Đông Nam Á
- ecogreen.vn(2): Trang blog của một nhà báo tự do chuyên viết về môi trường
- globalenvrm.com(3): Trang của một nhóm nghiên cứu về biến đổi khí hậu
- saveanimals.org(4): Trang web một tổ chức phi chính phủ về bảo tồn động vật hoang dã
- traditional.com(5): Trang web chia sẻ tài liệu về lịch sử văn hóa vùng bản địa
- greenphoto.net(6): Trang mạng xã hội cho người thích nhiếp ảnh thiên nhiên
- travelwithme.net(7): Trang cá nhân của một nhà thám hiểm trẻ chia sẻ chuyến
đi đến vùng núi
Trang 11Liên kết giữa các trang:
Trang 12Sau 12 lần lặp, giá trị PageRank hội tụ với các giá trị cuối cùng cho từng trang nhưsau:
PR(1)≈0.1523
PR(2)≈0.1671
PR(3)≈0.2314
Trang 13PR(5)≈0.1057
PR(6)≈0.1373
PR(7)≈0.1191
Sau 12 lần lặp các giá trị PageRank gần như không thay đổi cho thấy đã hội tụ
IV Kết luận và đưa ra lời khuyên khi thiết kế 1 trang web:
4.1 Kết luận:uật toán
Thuật toán PageRank của Google là một trong những thuật toán cốt lõiđược Google sử dụng để đánh giá mức độ quan trọng và độ tin cậy của các trangweb dựa trên cấu trúc liên kết giữa chúng:
1 Nguyên lý hoạt động: PageRank đánh giá một trang web dựa trên số lượng vàchất lượng của các liên kết đến trang đó Giả định cơ bản của PageRank là các liênkết từ trang này đến trang khác là một dạng “phiếu bầu” cho trang được liên kếtđến, thể hiện sự uy tín và giá trị của nó
2 Phân phối giá trị PageRank qua liên kết: Khi một trang web liên kết đến trangkhác, nó sẽ chuyển một phần giá trị PageRank của mình cho trang được liên kết.Tuy nhiên, nếu một trang liên kết đến nhiều trang khác, thì giá trị PageRank đượcchia nhỏ cho các trang đích Điều này khuyến khích các liên kết tự nhiên và chấtlượng hơn là số lượng
3 Yếu tố damping (tỷ lệ giảm dần): Để tránh vòng lặp vô hạn trong tính toán và
mô phỏng thói quen của người dùng, Google bổ sung một yếu tố giảm dần(thường là 0.85) vào thuật toán Điều này giả định rằng có một xác suất mà ngườidùng sẽ dừng việc nhấp liên kết và bắt đầu từ một trang ngẫu nhiên
4 Tầm quan trọng đối với SEO: PageRank từng là yếu tố xếp hạng quan trọngtrong thuật toán tìm kiếm của Google, nhưng hiện nay nó chỉ là một phần tronghàng trăm yếu tố khác Google đã cải tiến thuật toán với nhiều yếu tố khác nhaunhư chất lượng nội dung, trải nghiệm người dùng, và tốc độ tải trang để đánh giátrang web chính xác hơn
Trang 145 Hạn chế của PageRank: PageRank không đánh giá nội dung của trang mà chỉ tậptrung vào mạng lưới liên kết Điều này từng dẫn đến các kỹ thuật gian lận như
“link farming” (trang trại liên kết) hoặc “link spamming” (spam liên kết), buộcGoogle phải cải tiến và kết hợp thêm nhiều yếu tố khác để đảm bảo tính côngbằng trong xếp hạng Kết luận: PageRank là một bước đột phá và đã có vai tròquan trọng trong việc xác định sự thành công của Google trong những năm đầutiên Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tìm kiếm và nhu cầucủa người dùng, PageRank hiện chỉ là một phần của hệ thống xếp hạng phức tạphơn Google hiện sử dụng hàng trăm yếu tố khác nhau, bao gồm AI và học máy,
để đảm bảo rằng các kết quả tìm kiếm không chỉ chính xác về mặt kỹ thuật màcòn đáp ứng nhu cầu và mong muốn thực sự của người dùng Như vậy, khi hiểu
về PageRank, điều quan trọng là nhận thức rằng mặc dù nó đặt nền tảng cho cáchthức Google đánh giá liên kết và độ tin cậy của các trang web, nhưng hệ sinh tháiSEO hiện đại đã mở rộng và phức tạp hơn rất nhiều Chiến lược tối ưu hóa trangweb cần phải tập trung vào cả trải nghiệm người dùng, chất lượng nội dung, cũngnhư tính tương tác và giá trị mà trang web mang lại cho người dùng
4.2 Lời khuyên khi thiết kế 1 trang web:
Thiết kế một trang web đòi hỏi phải cân nhắc đến nhiều yếu tố để tạo ra một trảinghiệm người dùng tuyệt vời và đạt hiệu quả trong việc giữ chân cũng như thuhút người dùng Đây là một số lời khuyên quan trọng khi thiết kế một trang web:
1 Đặt người dùng làm trung tâm (User-Centered Design)
- Hiểu đối tượng mục tiêu: Biết rõ về độ tuổi, sở thích, và nhu cầu của người dùng
để thiết kế trang web phù hợp với họ
- Lắng nghe phản hồi người dùng: Phản hồi từ người dùng giúp bạn điều chỉnhthiết kế để ngày càng thân thiện và dễ sử dụng hơn
2 Thiết kế giao diện đơn giản và dễ điều hướng
- Ưu tiên thiết kế tối giản: Tránh đưa quá nhiều thông tin hoặc thành phần gây rốimắt trên trang Để nội dung quan trọng nổi bật và dễ tìm
Trang 15- Tạo cấu trúc điều hướng rõ ràng: Thanh menu và các liên kết điều hướng phải dễnhìn và dễ truy cập để người dùng tìm thấy thông tin cần thiết một cách nhanhchóng.
3 Thiết kế responsive cho mọi thiết bị
- Responsive Design: Đảm bảo trang web hiển thị tốt trên mọi thiết bị (máy tính,điện thoại di động, máy tính bảng) để không bỏ lỡ lưu lượng truy cập từ thiết bị diđộng
- Kiểm tra trên nhiều thiết bị và trình duyệt: Kiểm tra trang web trên các thiết bị
và trình duyệt khác nhau để đảm bảo tính tương thích
4 Tối ưu hóa tốc độ tải trang
- Giảm dung lượng hình ảnh và tệp: Nén hình ảnh và tối ưu hóa mã nguồn (CSS,JavaScript) để trang tải nhanh hơn
- Sử dụng công nghệ lưu trữ cache: Điều này sẽ giúp giảm thời gian tải trang đốivới những người dùng quay lại trang
5 Tạo trải nghiệm người dùng (UX) mượt mà
- Thiết kế tương tác dễ dàng: Các nút bấm và biểu mẫu cần đủ lớn để dễ bấm,nhất là trên các thiết bị di động
- Cải thiện trải nghiệm người dùng: Sử dụng hiệu ứng nhẹ nhàng và hợp lý, khônglàm người dùng mất tập trung khỏi nội dung chính
Trang 16- Phân bổ nội dung theo từng phần: Đừng để nội dung quá dày đặc Chia nhỏthành từng phần và sử dụng tiêu đề, đoạn văn ngắn, gạch đầu dòng để giúp ngườidùng dễ theo dõi.
- Sử dụng hình ảnh, video minh họa: Nội dung bằng hình ảnh hoặc video sẽ hấpdẫn hơn, giúp người dùng dễ dàng tiếp thu thông tin
8 Tối ưu SEO (Search Engine Optimization)
- Nghiên cứu từ khóa: Sử dụng các từ khóa liên quan đến nội dung để trang web
dễ được tìm thấy trên công cụ tìm kiếm
- Thẻ tiêu đề và mô tả meta: Đảm bảo tiêu đề và mô tả hấp dẫn, rõ ràng để tăngkhả năng nhấp chuột từ kết quả tìm kiếm
10 Tích hợp các công cụ phân tích và theo dõi
11 Liên kết trang web với mạng xã hội
- Nút chia sẻ: Thêm các nút chia sẻ để người dùng có thể dễ dàng chia sẻ nội dungtrên các nền tảng xã hội
- Liên kết đến các tài khoản mạng xã hội: Đặt liên kết đến các trang mạng xã hộicủa bạn để người dùng có thể theo dõi và cập nhật các hoạt động mới nhất
12 Tạo kế hoạch bảo trì và cải tiến thường xuyên
- Kiểm tra và cập nhật: Đảm bảo trang web luôn được cập nhật để tránh lỗi hoặcbảo mật
Trang 17- Lắng nghe phản hồi và cải tiến: Tiếp nhận phản hồi từ người dùng và liên tục cảithiện để trang web ngày càng hoàn thiện hơn.
Bằng cách tuân theo những nguyên tắc này, bạn sẽ có thể thiết kế một trang webkhông chỉ đẹp mắt, thân thiện mà còn hiệu quả trong việc thu hút và giữ chânngười dùng
V/Tìm hiểu thêm về công cụ đánh giá trang web : Google Analytics
5.1 Giới thiệu về Google Analytics
Trong quá trình phát triển website , việc phân tích và đánh giá web là mộttrong những nhiệm vụ mà bạn cần phải thực hiện thường xuyên Các kết quảphân tích này sẽ giúp bạn nắm rõ được hiện trạng website của mình đang như thếnào, vị thế so sánh với đối thủ cạnh tranh ra sao Từ đó đưa ra các chiến lược pháttriển website đúng đắn Hiện nay có rất nhiều công cụ miễn phí hoặc trả phí hỗtrợ bạn trong việc thu thập thông tin website Trong số đó , Google Analytics làcông cụ đánh giá website phổ biến hàng đầu Google Analytics là công cụ phântích trang web miễn phí do Google cung cấp, giúp người quản trị hiểu sâu về hành
vi người dùng và hiệu suất của trang web Được sử dụng rộng rãi trong quản trị vàtiếp thị, Google Analytics cung cấp các dữ liệu quan trọng để tối ưu hóa trang web
và nâng cao trải nghiệm người dùng
5.2 Chức năng và lợi ích của Google Analytics